运用副枪定氧技术提高H08A到站氧命中率

摘 要 宣钢二钢轧厂150t顶底复吹转炉运用副枪定氧技术冶炼H08A，提高到站氧命中率，总结了关键工艺环节，运用理论分析的方法制定具体的应对措施，以及在生产中总结、归纳实践数据，在保证质量前提下，达到批量连续生产的目的。

关键词 氧活度；副枪；皮下气泡；命中率

中图分类号 TF1 文献标识码 文章编号 1674-6708（2016）170-0174-02

H08A冶炼控氧操作一直是生产中的重点也是难点，如果到氩站氧值过高，极易使钢水硅含量低于0.015%而使铸坯产生气泡废品，且二次脱氧有诸多弊病，严重影响钢水纯净度。二钢轧厂炼钢作业区在冶炼H08A时，充分利用副枪定氧的优势。对吹炼过程进行优化控制，精准控制终点氧。根据副枪终点温度、碳含量、氧含量并结合实际生产摸索出一套很实用的经验公式，可使到氩站氧含量控制在80ppm以下。最大限度保护了钢液中硅元素，避免了钢水二次脱氧，提高了钢水的洁净度。

1 工艺设备条件介绍

宣钢150t转炉炼钢工程是一项宣钢淘汰落后产能、推进节能减排、实现装备大型化和现代化的工程，主要包括：8套铁水罐倾翻装置，2座150吨顶底复吹转炉，2座吹氩站，2座KR铁水脱硫站、2座LF钢包精炼炉，1座RH真空精炼装置，两台12机12流小方坯连铸机。

2 生产H08A的冶炼工艺控制

2.1 工艺路线

铁水KR预脱硫扒渣150t顶底复吹转炉吹炼Ar站定氧打线吹Ar软处理定氧出站

2.2 脱氧合金化

合金料采用：中碳锰铁配锰，硅锰合金配硅，铝锰钛铁脱氧；加入顺序：铝锰钛―中碳锰―硅锰合金。

2.3 H08A的成分要求

H08A成品w（C）要求控制在0.08%以内，w（Si）要求控制在0.03%以内，w（Mn）要求控制在0.40%～0.60%以内，w（P）要求控制在0.025%以内，w（S）要求控制在0.025%以内H08A钢种的成分要求决定了该钢种生产难度在于熔炼成分、钢水氧含量和夹杂物的控制。转炉终点钢水氧化性控制稳定与否决定了夹杂物的数量和进吹氩站前钢水氧化性的稳定性，因此精准控氧技术尤为关键。在冶炼过程中，使用副枪技术可在不中断吹炼或不倒炉的状态下，去获取转炉熔池的各种所需要的信息，例如，温度、碳含量、氧含量、熔池高度及取出熔池钢样。

3 H08A氧含量的控制

3.1 冶炼H08A炉前的操作控制

转炉终点氧含量的控制。转炉终点氧含量与终点C含量有直接关系，一般来讲，在一定温度下，C含量越高，氧含量越低，脱氧产物就越少，有利于钢水的纯净度；H08A成品w（C）要求控制在0.08%以内，转炉出钢w（C）应控制在0.03%～0.06%以内，终点a（O）在400ppm～550ppm时，脱氧控制比较容易，铸坯出现气泡的可能性小。

转炉岗位操作工可根据铁水温度、成分以及铁水、废钢的装入量（二钢轧转炉作业区冶炼H08A将装入量控制在185T），运用物料平衡热平衡原理计算各种造渣料及冷料的加入量，做好过程控制。副枪过程TSC探头测试完毕，根据过程测试温度以及碳含量对吹炼进行调整以达到对终点的精准控制。对于H08A来说如果把副枪过程温度的数值与过程碳含量的数值相加如果和值等于或接近1640，则说明过程吹炼对H08A来说是碳温协调的，比如：副枪过程测试完毕熔池温度为1620℃，碳含量为0.20%，那么副枪测完再吹上700m3～800m3的氧气就可达到终点碳温的双命中。在生产中可根据生产节奏等情况将温度控制在1 680℃～1 690℃，碳含量控制在0.03%～0.06%，此范围的碳含量可将熔池氧含量控制在400ppm～550ppm。若钢水氧含量低于400ppm则容易使熔池碳含量偏高而导致二次下枪补吹，若氧含量大于550ppm增加了脱氧剂AlMn的用量，不仅增加了冶炼成本，还会使脱氧产物增多影响钢水的纯净度。如图1、图2分别为终点氧小于550ppm和大550pp的两炉副枪测试结果。

3.2 转炉工序ALMn加入量的计算

宣钢150t炉区冶炼低碳低硅钢脱氧剂以铝锰钛为主，含铝量为41.9%。合金采用中碳锰铁和硅锰合金两种，在氩站喂钙铁线。合金加入量根据钢水量和氧化性情况适当调整。合金加入的顺序为：铝锰钛、中碳锰铁、硅锰合金。铝锰钛的配加量是由转炉终点氧活度和出钢温度的高低计算的。计算公式如下：铝锰钛加入量=K（转炉终点氧活度O-进站氧活度O）+出钢下渣补加的铝锰钛。其中K是个系数，通常由转炉终点氧活度来决定。根据实践经验，K系数如下：1）氧活度400ppm～550ppm，K=0.78；2）氧活度550ppm～800ppm，K=0.75；3）氧活度800ppm以上，K=0.70；出钢下渣补加铝锰钛：（1）挡渣成功，出钢完毕后可根据所下渣量补加5kg～15kg铝锰钛；（2）如果挡渣失败，根据下渣量的多少补加15kg～30kg，不可盲目多补，以便对确认下渣量的不准确而造成进站氧活度偏低，造成不必要的后果，进站定氧后再补加。通过副枪测量的氧含量及铝锰加入量的经验公式，H08A到站氧的命中率得到有效的提高。

3.3 氩站处理

运用此经验公式可控制到氩站氧含量在60ppm以下，有极个别炉次氧值会上70ppm甚至更高，此时可根据实际氧含量补加适量AlMn以及适量补加10Kg小袋SiCaBa防止钢水硅含量低而使铸坯产生气泡。当把氧含量控制到30-50ppm时，对钢水喂CaFe线600-900m/炉，以对脱氧产物Al2O3进行变性处理使高熔点Al2O3与CaO形成低熔点、低密度的12CaO？7Al2O3。最后要有足够的时间对钢水进行软吹氩处理，以促进脱氧产物的上浮，提高钢水洁净度。

4 需要注意的问题

为保证TSC探头测量的准确性，必须做到：熔池温度>1 640℃，废钢全部熔化；吹炼终点前2min使用TSC测量，碳含量大于0.15%，可以保证较高精度。TSO探头的使用必须做到吹炼终点提枪后使用，且提枪前两分钟禁止调入冷料，保证终点氧的准确性。另外钢水进氩站吹气2min后才可进行定氧操作，以确保进站定的氧具有代表性，以便后期准确处理。

5 结论

该操作解决了炼钢对H08A脱氧程度不易把握的问题，稳定了生产。最大限度的避免了因脱氧不良产生气泡废品；避免了对钢水二次脱氧带来的污染；避免二次甚至多次脱氧，节约了ALMn以及氩站定氧探头的用量；节省氩站处理时间，提高了生产率；最大限度提高产品质量，提高H08A在市场的竞争力。

参考文献

[1]王温玲，左晓君.宣钢110t转炉冶炼H08A实践[J].冶金标准化与质量，2008（3）：52-54.

[2]代江龙.副枪技术在转炉生产中的应用.天津冶金， 2006（3）：9-12.