ＳＰＨＤ钢的工艺控制措施 姚永强宋合湘任涛 （日照钢铁有限公司第二炼钢厂，山东日照２７６８０６） 摘要：文章介绍了日照钢铁有限公司第二炼钢厂ＳＰＨＤ钢的生产情况及工艺控制难点，重点分析了转炉终点 碳、ＬＦ炉增硅、铸机絮流的工艺控制措施，对于ＳＰＨＤ钢的生产管理和操作进行了总结，能够有效控制钢水 碳含量超标、精炼增硅、连铸絮流的发生。 关键词：ＳＰＨＤ；终点碳；增硅；絮流；工艺控制 中图分类号：ＴＧ３３５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—２３７４（２０１２）０６—０１０５—０２ 日照钢铁有限公司开发的ＳＰＨＤ是冲压用热轧钢板 三、ＳＰＨＤ钢种的工艺控制难点 或钢带属于低碳低硅铝镇静钢，具有韧性好、可焊接 （一）转炉终点碳的控制 性强、易于加工成型等优良性能，适用于制造冷成 通过对渣样、钢水定氧等实践摸索，二炼钢现有 型加工的零件，并广泛应用在船舶、汽车、桥梁、建 设备条件下，临界碳量约在０．０３％。所以冶炼ＳＰＨＤ终 筑、机械等行业，有着十分广泛的市场前景。但该钢 点碳控制在０．０３％￣０．０４％，这样既满足了钢种成分要 种低碳、低硅、铝含量高，根据该钢种的特点需制定 求，又节约了成本。 严格的工艺控制措施。该冷轧基板的成功开发，进一 （二）精炼硅的控制 步拓宽了产品品种，增强了市场竞争力，为日钢打造 钢水进入精炼后，加入石灰和萤石等渣料，送电 “品牌日钢、效益日钢”走出坚实的一步。 造白渣。钢水回硅除了合金、辅料带入以外，主要是 铝和渣中的Ｓｉ０ ２反应置换出了Ｓｉ进入钢液所致，为 一、生产ＳＰＨＤ钢的设备现状 了减少钢水回硅，需把钢水铝控制在合理的范围内， 日钢二炼钢厂现有１２０ｔ铁水脱硫站两座、１２０ｔ顶 减少渣中的Ｓｉ０ ２，减少反应时间。 底复吹转炉４座、１２０ｔ双工位ＬＦ炉４座、直弧形板坯连 （三）钢水絮流的控制 铸机５台，浇注断面２１０ｍｍ＊（７００￣２０５０）ｍｍ、２３０＊ ＳＰＨＤ钢是低碳、低硅铝镇静钢，而钢中溶解铝 （１０００￣２０５０）采用干式料中间包；塞棒控制；结晶 含量在０．０３０％￣０．０５０％。钢水中的铝含量大于０．０１％ 器液面自动控制；大包长水口、浸入式水口、氩封等 时，生成单相的Ａ１ ２ ０ ３，导致钢水絮流。 保护浇注方式。 从其氧势图上看出铝元素氧势最低，钢水发生氧 二、生产ＳＰＨＤ钢工艺要求 化优先氧化铝，生成Ａ１ ２ ０ ３，如果精炼、连铸控制不 （一）装入量要求 当，影响连铸的可浇性。 四、ＳＰＨＤ钢的工艺控制措施 根据以上工艺控制难点分析，冶炼ＳＰＨＤ钢种需从 （二）工艺流程 以下几个方面加强工艺控制。 高炉铁水一铁水预处理一转炉一ＬＦ炉一 （一）转炉的工艺控制 板坯连铸一热送－＇１５８０、２１５０（精整一堆垛）。 １．要求铁水及废钢中的硫尽力降低含量，对于Ｓ＞ （三）ＳＰＨＤ钢种成分要求 ０．０３％，必须进行脱硫。原料原始硫高势必增大ＳＰＨＤ的 精炼脱氧和脱硫，容易还原渣中硅，而使钢水回硅。 ２．转炉终点碳控制在０．０３％￣０．０４％范围内，这 样钢水终点碳控制在临界碳量以上，有利于提高脱氧 剂的回收率，降低钢铁料消耗，降低成本。 ２０ １ ２，０２ ｏ中闯高新技书企业１ ０５ ３．提高一倒率，减少补吹，提高钢水的纯净度。 ４．钢芯铝加入量以精炼炉不补铝为原则。出钢 时按要求加入足量钢芯铝，以利于脱氧产物的有时间 充分上浮，在精炼喂铝容易增硅。转炉酸溶铝成份控 制平均在０．０６６％。 ５．出钢时严禁下渣。出钢过程部分转炉渣进入包 内成为精炼渣中ＳｉＯ ２重要来源。出钢采用二次挡渣。 ６．出钢过程采用全程吹氩，均匀钢水成分和温 度，促夹杂物上浮，取样具有代表性。 （二）精炼的工艺控制 精炼炉的操作主要是造白渣脱出渣中的氧，加快 钢水中的氧化夹杂物特别是Ａ１ ２ ０ ３的上浮排除及钙化 处理。 １．增加石灰萤石等渣料的使用量。根据作用定 律可提高对夹杂物的吸附量和减少增碳的机会。采用 大渣量稀释炉渣中的（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）、ＳｉＯ ２抑制还原增 硅。根据需要加入量在吨钢８ｋｇ左右，而一般的钢种 控制在吨钢３ｋｇ钢左右。 ２．黄白渣操作。ＬＦ炉的核心内容就是快速造还 原渣并保持一定的时间，将渣中的氧还原并加快钢水 中的夹杂物的排除。 ３．吹氩控制，调节氩气压力使钢水微露渣面 即可，不能在冶炼过程大氩气翻动，减少钢水的二 次氧化。底吹氩控制不当，在ＬＦ升温的过程中， 会造成钢渣对石墨电极的严重冲刷，造成钢水增 碳。在生产低碳低硅铝镇静钢时，由于它加快了 １／２［Ｓｉ］＋ｌ／３Ａ１ ２０３＝ｌ／２ＳｉＯ２＋２／３ ＥＡ１］之间界面反应的 进行，使反应更易向增硅方向进行。 ４．脱氧剂的加入原则勤加、少加、散加、适量 的原则。避免脱氧剂进入钢液增碳。 ５．精炼喂铝操作。根据转炉成份化验结果及 时补铝。以免后期补铝增硅，铝线喂入速度设定值 ４￣６ｍ／ｓ，铝线由钢包中心位置垂直喂入，喂丝机导 管端部距钢水液面ｌＯ０￣２００ｍｍ，减少铝线在渣中停留 时间或进入渣中与ＳｉＯ，反应使钢水回硅。 ６．．钢液的钙化处理。要降低钢水中夹杂物的影 响，一是使夹杂物充分上浮去除，二是对没有上浮去 除的夹杂物通过钙处理改变夹杂物的形态，降低其熔 点，改善铝镇静钢水的流动性。 铝镇静钢进行钙处理，要求Ｃａ、Ａ１比（Ｃａ／Ａ１） 为０．Ｏ９～０．１４，是保证顺利浇注的基本条件。实际 生产中，严格控制钢中硫含量，钢水充分脱氧，尽量 稳定钙的收得率，以提高钢水的可浇性。为了减少或 避免生成硫化钙夹杂，ＬＦ处理后必须保证钢中硫含量 １０６ Ｏ中阖高新ｊ姣求全浊２０１２ ０２ 不大于０．０ｌ５％。根据钢水钙处理前的Ａｌｔ含量，喂入 ３００￣３５０ｍ／炉的钙铁包芯线，可以满足钙处理工艺条 件。 ７．保证软吹时间大于１ ２分钟，使夹杂充分 上浮。 ８．喂钙铁线或硅钙线钙化处理后，严禁送电或 大翻降温。 （三）连铸的工艺控制 １．提高钢包自开率。钢包不能自开，需烧氧引 流，注流直接和空气接触，使钢水二次氧化。 ２．采用套长水口对钢流进行保护浇注，减少钢 流与空气接触机会。 ３．按照工艺要求恒拉速，减少铝化物在水口壁 上富集，结瘤。 ４．中包覆盖剂加入均匀、足量覆盖渣面，中包 塞棒吹氩保证结晶器液面平稳。 ５．结晶器液面自动控制系统浇铸，确保液面稳 定，防止卷渣。 五、结论 针对ＳＰＨＤ钢的三个控制难点，从转炉、精炼、连 铸三个方面，通过优化工艺及加强过程控制，得到有 效解决，重点控制以下几方面： １．转炉钢水终点碳。通过数据对比、试验，找 出临界碳量，结合实际操作，提高转炉对终点碳的 合理控制，精炼加大渣量、氩气搅拌的控制，减少 增碳。 ２．钢水回硅。防止转炉下渣，控制钢水酸溶铝 的加入量；精炼采用加大渣量、喂铝的合理的操作等 避免钢水回硅。 ３．钢水絮流。转炉提高终点碳和一倒率，精炼 黄白渣操作、吹氩控制，喂铝及钙化处理软吹。连铸 防止中间包吸气，保护浇注，保持结晶器液面稳定， 恒拉速减少二次氧化。 ４．合理安排送钢计划，避免ＳＰＨＤ的冷热混装。 参考文献 ［１】黄希祜．钢铁冶金原理［Ｍ】．冶金工业出版社，２００２．． ［２］郑淑胜，唐立冬，张茂存．济钢低碳低硅钢冶炼工艺的开 发与应用Ｕ］．山东冶金，２００６，（６）． 作者简介：姚永强（１９８０一），男，供职于日照钢铁公司第二 炼钢厂，研究方向：１２０Ｔ转炉生产。 （责任编辑：赵秀娟）
