宣钢LF炉冶炼SAE10B022A钢工艺控制及实践

摘 要：宣钢在生产高铝钢SAE10B22A的过程中对钢水的可浇性和对LF炉如何保铝进行了分析总结，制定了LF精炼炉钢水渣系工艺措施，收到了良好的效果，并成功地为公司第一单SAE10B22A钢的冶炼开了一个好头，为以后宣钢开发研究高铝钢提供了依据和参考。

关键词：LF炉；精炼；含铝钢

前言

随着钢材市场竞争中钢材质量影响因素的提升，各大钢企纷纷开展了炉外精炼技术的开发与实践，以此作为提高钢材产品质量的有效手段，经过不断的发展，目前炉外精炼已经成为钢铁生产流程中的关键步骤，LF炉精炼工艺降低钢水中氧，硫等有害元素的含量的途径，通过采取包括电极加热、钢包底吹氩以及造白渣等技术，实现了钢水产品纯净度的大幅提高。

SAE10B22A钢属于中碳低硅高铝钢，其炼制的过程中对酸熔铝含量的要求比其它品种钢的要求更高，铸坯中酸熔铝占比必须超过0.015%，炼制技术的关键在于对钢水中增加铝元素的过程中如何同步实现钢水[Al]s的限制，这个条件的实现能够保证钢水的内在质量和浇筑质量的前提，同时也能够有效的减少钢水中的结瘤状况。使用该品种刚的客户，通常不仅仅需要对钢材进行成分和各种机械指标的检验，其检测报告中还增加了晶粒度、非金属夹杂以及低倍等检测指标的要求，这些因素决定了这种钢材炼制技术的复杂性。表1为SAE10B22A钢的化学成分。

1 宣钢生产主要装备及工艺流程

1.1 主要装备

宣钢炼钢厂150T炉区，其中包括：铁水折罐间，KR脱硫站，150t顶底复吹转炉，180tLF精炼炉和12流末端电搅连铸机。

1.2 工艺路线

宣钢炼钢厂150T炉区生产SAE10B22A钢工艺路线为：铁水脱硫-复吹转炉冶炼-LF炉-连铸。

2 LF炉精炼工艺控制

2.1 精炼渣料的加入和渣系的确定

（1）LF炉渣料的选择包括：白灰，莹石，铝矾土，铝质造渣剂。

（2）SAE10B22A钢渣系的确定。为了使精炼渣具有较好的脱硫及夹杂物去除效果，SAE10B22A钢精炼渣选定CaO-Al2O3-SiO2渣系。

2.2 精炼硅、[Al]S含量的控制

通过采用铝粒加造渣剂作为还原剂来完成对钢液碳、铝、硅增量的控制，能够在减少SiO2含量的同时有效实现硅元素的增量控制，关键在于对炼制过程中操作方法的控制，通过前期渣脱氧来降低[Al]S的烧损，其中关键的控制步骤包括：

（1）放慢精炼成渣的过程，控制硅在早期的的还原反应速度。

（2）通过提高钢包顶渣的碱度，直接降低SiO2参与还原反应的速度，延长硅还原反应的时间。

（3）尽量较少炼制过程中萤石的使用量，主要依靠铝矾土来控制炉渣流动性，这样也能够有效的减少炉渣中的SiO2占比。

（4）放弃原先的供电裸弧，主要通过稠化精炼炉渣的操作方法，也可以有效的减少供电期间钢液吸气现象。

（5）加快精炼辅助速度，减弱精炼过程中的底吹氩，操作中不宜采用爆吹和大翻的方法，因为这样容易造成严重的铝烧损。

2.3 钙处理工艺

Al2O3作为含铝钢炼制过程中最主要的氧化产物，其过高的熔点给炼制过程带来了很大的技术问题，在液态钢水中，Al2O3以固态的方式存在，是造成钢水结瘤和堵塞现象的根源，及时中间包水口处没有造成结瘤现象，那么进入刚才轧制工艺以后，容易轧制过的钢材表面形成较长的线性分布带，给钢材造成重大的质量问题。通过对生产经验的总结，可以看出，只有将钙铝比维持在0.13之上的水平，才能保证钢水流动性指标。并且在精炼后期采取有效的钙处理措施，在参照J3分析Si含量的多少，混入一定量的硅钙线，来实现钢水中Si含量的控制，喂钙铁线的原则是要使钢中有一定的钙饱和度，同时应进行不少于15min的弱吹氩，保证在以上过程中对钢液的保护，避免二次氧化。

3 生产结果分析讨论

3.1 生产结果总结

经过实践有效地控制钢水中非金属夹杂物总量，提高钢的纯净度，保证了精炼和铸坯钢水Als/Alt≥90%，实现了SAE10B22A钢的顺利冶炼、浇注。生产出的SAE10B22A钢的在化学成分检验以及铸坯表面质量检测等方面均达到了技术要求，为公司第一单SAE10B22A钢的冶炼打下了良好的基础。也有助于公司后续开展SAE10B22A型钢的冶炼工作。具体生产数据分析（见表2）

3.2 分析讨论

精炼脱氧剂铝粒，铝质造渣剂，电石应该在第一次供电结束前添加完毕，中间过程中白渣的保持主要通过添加辅助脱氧剂，在炼制过程中要密切注意氩站成分的变化，如[Al]没有达到精炼烧损，及时喂Al线补Al。在炼制过程中控制钙铝比在0.09-0.14%范围以内。通过多次炼制经验总结，在炼制过程中，如果能够确保钙铝比值超过0.1%，就能够有效的实现对夹杂物化学性质的改变，保证最终形成的脱氧产物为液态，也能最大程度上满足钢水对于流动性的要求。同时，浇钢过程要严格按照连铸保护浇筑的操作方法做好，这就需要将钙铝比控制在0.10-0.12%的范围以内。以上过程表明，只要严格的控制炉渣，就能够确保钢水的所含的Al2O3成分最大程度和炉渣发生反应，这样既能够实现钢水的精炼也可以控制最终铸坯钢Als/Alt在90%左右，有效地控制钢水中非金属夹杂物总量。实现了钢的纯净度提升，完成SAE10B22A钢的浇铸。

4 结束语

（1）使用铝粒加造渣剂混合型还原剂炉渣可能够实现对钢液

碳、铝、硅增量的控制，降低Si02含量，可限制钢液增硅量。

（2）低碳高铝钢精炼渣的选用除了考虑渣熔点，流动性，碱度，粘度外还要考虑脱氧能力，减少铝烧损以及吸附夹杂能力。

（3）中低碳高铝钢精炼工艺中的核心内容就是控制氧化铝并去除氧化产物，只要控制钙铝之比超过0.1，就可以实现对夹杂物的变性处置，生产液态脱氧产物，保证了钢水的流动性。

参考文献

[1]于勇等本书编委会.炼钢一连铸新技术800问[M].北京：冶金工业出版社，2003.

[2]李军辉，李勇，沈桂根.转炉LF炉钢水增Als工艺[J].浙江冶金，2008（2）.