连铸钢水快速精炼工艺实践

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1、July.20072007年炉外精炼年会论文集• 37 •连铸钢水快速精炼工艺实践杜松林1,2)吴坚2)胡义贵2)高振波2)包燕平2)1）北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083；2）马钢第三钢轧总厂，安徽马鞍山，243000摘要本文通过在吹Ar合金微调站加入Al脱氧和SiCa对夹杂物变性，选择合适的造渣剂CaO—SiO2+CaC2以及软吹Ar工艺，可以在不影响连铸机匹配的条件下（18分钟内）使钢水中活度氧降低到20ppm以下，渣中的FeO+MnO＜3%，而连铸浇注时不会发生水口堵塞现象。满足了马钢三钢轧总厂从美国新引进的使用油润滑浇铸的小异形坯

2、连铸机对钢水质量和生产匹配的要求。关键词精炼；脱氧；水口堵塞；钢水July.20072007年炉外精炼年会论文集• 37 •钢水经过LF等精炼工艺之后，很容易使钢的全氧、硫含量达到较低的水平，但是其精炼时间长、成本高。另一方面，如果单纯使用Al脱氧来降低钢中氧含量，对Q235类钢当铸坯中Als大于0.003%相应的活度氧40~50ppm以下时[1]就有可能发生水口堵塞而浇铸困难。对一些不需要深度精炼而又要求氧含量比较低的情况，就需要意中快速的脱氧精炼方法，来满足高效生产的连铸机对钢水纯净度的某些特殊要求。文献[2]报道了使用CaO-Al2O3精炼剂处理，

3、用来脱硫和脱氧，取得了脱硫率40%和一定的脱氧效果。仅仅使用精炼剂脱氧和造渣，其速度难以满足转炉与连铸机的匹配的要求。本文所应用的快速精炼工艺，是通过在吹Ar合金微调站加入Al和SiCa，选择合适的钢渣改质造渣剂CaO-SiO2，加上电石脱氧，可以在不影响连铸机匹配的条件下（18分钟内）很快速的使钢水中活度氧降低到20ppm以下，渣中的FeO+MnO＜3%，而连铸浇注时不会发生水口堵塞现象，满足了马钢三钢轧总厂从美国新引进的使用油润滑浇铸的小异形坯连铸机对钢水质量和生产匹配的要求。1生产条件与检验方法1.1生产条件1）50t复吹转炉，平均出钢量70t；2

4、）底吹Ar合金微调站，双线喂线机；3）贺利氏在线定氧仪；4）异形坯连铸机，断面为：430*300*90；320*220*85；5）油润滑浇铸；6）钢种SS400等。1.2所用的材料1）试验工艺分别采用Al线、SiCa线脱氧；2）两种不同类型造渣剂，一种是CaO-Al2O3质（本文中称作A），另一种是CaO-SiO2质（本文中称作B），主要化学成分如下：表1造渣剂的主要成分Table1Mainchemicalcompositionofslaggingmixture成分渣系CaOAl2O3SiO2AlCaC2A（%）24.1238.166.810.69B（%

5、）40~50＜825~40若干2.3工艺流程转炉出钢→加入造渣剂→定氧、喂Al线→取渣样观察调渣→喂SiCa线→软吹Ar2结果与分析2.1脱氧1）使用Al脱氧。脱氧量与Al线喂入量之间的关系见图1和式（1）。图1实际生产的数据表明，Al脱氧效果稳定，通过喂入的Al线量可以很好的预测脱氧量；但是，使用Al脱氧，当钢中Als含量大于0.003%时[1]，就可能发生水口堵塞，而无法浇铸。在马钢三钢厂条件下，如果不和Ca联合使用，Al线喂入量一般小于40m，对Q235类钢，氧活度在40ppm以上。To=8.211+.672L+0.000115L2（S=10.1；

6、R=80%）式中：To—脱氧量，ppmL—喂Ca线量，mJuly.20072007年炉外精炼年会论文集• 37 •July.20072007年炉外精炼年会论文集• 37 •July.20072007年炉外精炼年会论文集• 37 •图1脱氧量（ppm）与Al线喂入量（m）之间的关系Fig.1Relationshipbetweendeoxidizingamount（△O）andAlwirefeeding（m）2）使用SiCa脱氧。脱氧量与Ca线喂入量之间的关系见图2式（2）。这个结果表明使用Ca脱氧，在同样条件下终点的氧含量散差很大，难以达到稳定的目标值，并

7、且随加入量的增加，脱氧效率明显下降。另一方面，即使由化学反应式和两种金属的价格进行理论计算，Ca脱氧的成本也较高。因此，尽管没有堵水口问题，Ca仍然不是一个好的深脱氧元素。To=-22.7+0.223L+0.00175L2–0.000007L3(S=13.52;R=4.8%)式中：To—脱氧量，ppmL—喂Ca线量，m图2脱氧量（ppm）与Ca线喂入量（m）之间的关系Fig.2Relationshipbetweendeoxidizingamount（△O）andCawirefeeding（m）3）本文所应用的精炼工艺中，Ca不作为脱氧剂使用，而是作为夹杂

8、物变性，防止水口堵塞的处理剂使用。文献[4]的理论计算表明，当钢中溶解[Ca]含