超低碳鋼生產技術論文
時間:2022-05-23 08:46:54
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1生產技術優化
1.1深入研究轉爐低氧位控制技術,實現碳、氧全面降低
轉爐低氧位控制技術是指頂底復吹轉爐脫碳過程加強動力學條件,實現在1個大氣壓下碳氧反應平衡均勻進行,降低鋼水冶煉終點氧含量,減小爐渣氧化性的一種冶煉技術。該技術采用以下兩大控制方法。
1.1.1合理控制爐底漲幅,提高底吹效果
控制爐底漲幅不超過100mm,確保轉爐底吹效果。動態掌握底吹供氣效果,通過裸露數量判斷底吹效果是否滿足要求。
對轉爐冶煉超低碳鋼操作過程進行優化:1)轉爐造高堿度渣,堿度控制在3.5~4.0;2)采用高硅高溫鐵水,確保轉爐操作熱量富裕,過程礦石加入量達到5t以上,確保全程化渣效果;3)終點前加入一批石灰,稠化爐渣;4)終點前,提前測量TSO,根據TSO溫度調整供氧量,保證轉爐終點溫度為1710℃左右,保證進RH爐溫度滿足生產要求,終點碳的質量分數控制在0.04%~0.05%,保證氧含量滿足要求。
1.2優化改質劑配比,實現鋼包頂渣改質的最優化
和頂渣低全鐵含量控制目標改質劑的主要作用是降低鋼包頂渣全鐵含量,提高頂渣吸附夾渣的能力,提高鋼水的純凈度。因鋁鎮靜鋼夾渣主要是Al2O3型,根據Al2O3—CaO—SiO2三元系相圖分析,將渣成分控制在CaO飽和區,向低熔點區靠攏,具體做法是將爐渣CaO/Al2O3控制在1.7~1.9。優化前,改質劑中鋁的質量分數控制在8%左右,改質后全鐵的質量分數較高,達到13%左右,改質效果不明顯。為深入研究改質劑配比,對改質劑鋁含量進行準確計算:轉爐終點爐渣全鐵的質量分數按17%計算,改質后爐渣全鐵的質量分數按5%計算,鋼包頂渣按100mm厚度計算,鋼包直徑為3.3m,渣密度按3.4g/cm3計算。按照生產DDQ轉爐加入改質劑300kg計算,對改質劑中鋁配比按87/300=29%進行控制,根據理論計算,對改質劑進行了優化和成分調整,增加鋁含量,提高爐渣的堿度。采用鋁粒30%、顆粒石灰10%、預熔渣60%的混合配比,提高鋼包頂渣改質效果。
1.3優化RH低氧位深脫碳技術,穩定控制鋼中碳含量
冶煉SPHE,DDQ級冷軋鋼等超低碳鋼要求RH進行深脫碳處理,針對低氧位深脫碳技術要求,在保證終點碳含量穩定的前提下,對深脫碳冶煉過程進行低氧位控制,為此建立了RH低氧位深脫碳模型。利用該模型并結合RH氣體分析儀,對終點碳含量可以進行準確預判。
1.4實施連鑄機全保護澆注,提高鑄坯質量
根據萊鋼板坯連鑄機現場實際情況,采用以下控制技術,對連鑄機鋼水進行全面保護。
1)設計全新中間包包蓋,增加包蓋吹氬功能,在澆注料內布有氬氣管道。全新包蓋設計成弧形,應用后具有防掉料、防變形、使用壽命高、密封效果好的優點。
2)對中間包沖擊區進行全面改造,增加活動小包蓋,大幅度減小了中間包沖擊區與空氣接觸面積,進一步減少了鋼水二次氧化。
3)在包沿與包蓋接觸處和塊與塊對接處墊約40mm厚的硅酸鋁耐火纖維氈,并在中間包蓋各孔處使用纖維蓋板預制密封件,以增強中間包蓋的密封隔熱功能,達到全保護的目的。
4)中間包沖擊區采用環形氬氣裝置。主要是在沖擊區鋼液面上形成氬氣沉淀,防止因鋼水裸露造成二次氧化。
2效果
解決了連鑄機澆注過程中二次氧化大的問題,澆注過程增氮量明顯減少,通過低倍檢測分析,DDQ級冷軋料鑄坯中心偏析、中心疏松、中間裂紋達到了“零”級。
3結論
1)采用轉爐低氧位碳氧積控制技術、鋼包頂渣低全鐵含量控制技術,解決了超低碳鋼鋼水氧化性強、鋼包頂渣改質效果不穩定等問題,獲得了良好的效果。
2)采用精煉RH爐低氧位深脫碳處理模型預判終點碳技術,應用廢氣分析儀,準確判斷終點碳含量,提高超低碳鋼終點碳的命中率,縮短了脫碳時間,為生產超低碳鋼提供了技術保障。
3)應用連鑄機全保護澆注技術,鋼水在澆注過程中二次氧化明顯減少,過程增氮量減少,保護效果顯著。
4)多項技術的開發應用,使鋼水夾雜物明顯減少,鑄坯表面質量明顯改善,提高了鋼水的可澆注性,解決了連鑄機套眼問題,提高了超低碳鋼的鋼水質量。
作者:鄒春鋒郭偉達張佩韓蕾蕾高志濱單位:山東鋼鐵集團萊蕪股份有限公司
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