王 劼，伍從應(yīng)，楊龍飛，楊昌濤，謝 祥，高長(zhǎng)益

(1.首鋼水城鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司煉鋼廠，貴州 六盤水 553028；2.首鋼水城鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司技術(shù)中心，貴州 六盤水553028)

1 引言

由于鋼材市場(chǎng)供過于求，鋼鐵企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，主要體現(xiàn)在提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本兩個(gè)方面。高碳鋼熱軋盤條是水鋼高技術(shù)含量高附加值產(chǎn)品(即雙高產(chǎn)品)的主要組成部分，水鋼生產(chǎn)的SWRH82B高碳鋼熱軋盤條是供金屬制品廠(主要用戶有遵義貴州鋼繩集團(tuán)、六盤水同鑫晟預(yù)應(yīng)力鋼絞線有限公司、重慶春鵬預(yù)應(yīng)力鋼絞線有限公司)拉拔預(yù)應(yīng)力鋼絲、捻制預(yù)應(yīng)力鋼絞線的原料。SWRH82B盤條是水鋼雙高產(chǎn)品的代表鋼種之一，用100 t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉，以較低的成本，生產(chǎn)出高質(zhì)量的SWRH82B高碳鋼，就顯得格外重要。為了充分發(fā)揮復(fù)吹轉(zhuǎn)爐在冶煉高碳鋼時(shí)鋼水潔凈度高、生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢(shì)，水鋼煉鋼廠著手開發(fā)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐高拉碳冶煉低磷鋼的工藝技術(shù)[1-3]。

用水鋼生產(chǎn)的SWRH82B高碳鋼熱軋盤條制作的預(yù)應(yīng)力鋼絲及絞線具有抗拉強(qiáng)度高、塑性好、松弛性低等優(yōu)點(diǎn)。SWRH82B預(yù)應(yīng)力鋼絞線廣泛用于水泥制品、橋梁、核電站、高層大跨度房屋、高速公路等建設(shè)中。隨著我國(guó)預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線行業(yè)的快速發(fā)展，SWRH82B高碳鋼作為生產(chǎn)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線的原料，其生產(chǎn)和使用越來(lái)越引起人們的重視，這就要求SWRH82B高碳鋼盤條具有穩(wěn)定的化學(xué)成分、純凈的鋼質(zhì)、較多的索氏體組織、優(yōu)良的力學(xué)性能。為了保證SWRH82B高碳硬線鋼的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)節(jié)奏，水鋼煉鋼廠100 t復(fù)吹轉(zhuǎn)爐在冶煉該鋼種時(shí)，不斷摸索采用單渣法高拉碳去磷工藝冶煉SWRH82B鋼。

2 轉(zhuǎn)爐單渣法冶煉工藝

(1)原料條件，要求鐵水成分：Si≤0.60%、Mn≤0.60%、P≤0.110%、S≤0.040%。當(dāng)鐵水帶渣量大和鐵水磷高時(shí)，在單渣冶煉不能將鋼水磷降到規(guī)定以內(nèi)的情況下，就必須采用雙渣操作。

(2)裝入量，總裝入量為95.5±0.5噸，鐵水裝入量隨鐵水中[Si]含量升高而適當(dāng)減少，鐵水裝入量還要根據(jù)熱量作適當(dāng)調(diào)整，以保證污泥球用量，搭配適當(dāng)廢鋼。

(3)造渣制度，分批加入石灰、白云石等造渣材料，調(diào)整好各階段爐渣堿度，達(dá)到去磷、硫的目的[4]。

(4)轉(zhuǎn)爐單渣法吹煉過程加料原則

①開吹加料：開吹點(diǎn)火后槍位控制在1.8 m，加入第一批渣料(包括污泥球、石灰及輕燒白云石)之后，降槍至1.3 m進(jìn)行吹煉。

②過程加料：保證吹煉過程均勻升溫，起渣10 s后即可開始加入石灰和輕燒白云石，加料要?jiǎng)蛩?，少量多批，開吹6 min前加完石灰和輕燒白云石，升溫較快時(shí)污泥球可提前至5 min開始加入，同時(shí)調(diào)節(jié)氧壓與提槍相互配合，防止加完石灰、輕燒白云石后出現(xiàn)爐渣返干現(xiàn)象，保證全過程化渣。為防止終點(diǎn)降槍過程爐渣返干回磷現(xiàn)象的發(fā)生，在降槍前可加入100～200 kg污泥球進(jìn)行化渣。

③終點(diǎn)加料：如果第一次倒?fàn)t時(shí)溫度高或碳高，可補(bǔ)加污泥球和生白云石調(diào)溫，盡量不要補(bǔ)加石灰，目的是防止出鋼過程爐渣返干回磷、爐渣結(jié)塊而影響擋渣效果。

(5)供氧制度，開吹氧氣流量設(shè)為19 000 m3/h，2 min 30 s～3 min將氧氣流量調(diào)至15 000 m3/h，吹煉5 min左右，將氧氣流量調(diào)到17 000 m3/h，在6 min 30 s左右，將氧氣流量調(diào)至18 500 m3/h。

(6)槍位控制

①槍位控制見圖1。

②開吹點(diǎn)火后槍位控制在1.8 m加入第一批渣料，加完頭批料后待火焰平穩(wěn)，吹煉1 min將槍位分兩次降到1.3 m。

③起渣后如果反應(yīng)激烈，則快速提槍至1.6～1.7 m，待火焰稍穩(wěn)即加入第一批石灰或輕燒白云石，之后降低槍位至1.5 m左右加強(qiáng)爐內(nèi)攪拌。起渣后如果反應(yīng)不激烈，則可分2～3次提槍至1.6 m，之后恢復(fù)氧氣流量至18 500 m3/h進(jìn)行吹煉。

④為了促進(jìn)石灰、輕燒白云石的熔化，起渣后就可以提高槍位至1.6 m左右，并開始加第二批料，每隔20 s加一次渣料(200～250 kg)。吹煉5 min左右開始，根據(jù)前一爐熱量情況加入污泥球(鐵水Si≥0.5%或前期升溫過快必須在3 min 30 s開始跟隨加料)，反應(yīng)平穩(wěn)后上調(diào)流量，中期槍位控制在1.7 m左右，注意觀察爐口有噴濺預(yù)兆時(shí)降槍至1.6 m,不可降槍太多，避免造成先噴濺后返干現(xiàn)象發(fā)生。

⑤吹煉9～10 min將氧槍提到1.9～2.0 m，目的是最大限度化渣，保證去磷效果。吹煉10 min后點(diǎn)動(dòng)提爐罩判斷爐內(nèi)溫度情況，如果溫度高時(shí)可補(bǔ)加污泥球降溫。降槍前必須把槍位吊到1.8～2.0 m，讓爐渣最大限度熔化之后再降槍至基本槍位。

⑥高碳鋼降槍時(shí)碳含量較高，降槍前可加入100～200 kg污泥球防降槍過程返干；為防止燒槍事故，結(jié)合上一爐的冶煉時(shí)間分2～3次把槍位降到1.3 m以下，降槍時(shí)間從降到1.3 m開始計(jì)算，降槍時(shí)間控制在30～50 s之間。

⑦補(bǔ)吹時(shí)保證降槍至1.2 m的時(shí)間控制在10～40 s之間。

(7)終點(diǎn)碳、溫度控制及去磷情況

①終點(diǎn)碳控制，終點(diǎn)碳C按0.20%～0.60%進(jìn)行控制，出鋼P(yáng)≤0.015%，出鋼溫度按1580～1610 ℃控制。

②終點(diǎn)磷控制情況，第一次倒?fàn)t(即拉碳)時(shí)鋼水P控制在0.015%～0.025%，且碳含量控制合適，拉碳C可以達(dá)到0.30%～0.60%。我廠2017年12月采用單渣法冶煉SWRH82B鋼種終點(diǎn)倒?fàn)t最高P=0.030%，最低P=0.008%，平均倒?fàn)tP=0.017%,最高倒?fàn)tC=0.72%，最低倒?fàn)tC=0.23%，平均倒?fàn)tC=0.46%,最高倒?fàn)t溫度1630 ℃，最低倒?fàn)t溫度1534 ℃，平均倒?fàn)t溫度1582 ℃。在原材料條件滿足的情況下，采取單渣法冶煉SWRH82B鋼種，完全能夠達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求。

(8)出鋼

①采取一拉一吹倒?fàn)t出鋼[5-6]；出鋼C控制在0.15%～0.35%之間；避免拉碳過高造成回磷。

②由于爐渣中磷含量高，必須杜絕出鋼過程下渣，所以要求擋渣車運(yùn)行正常、定位準(zhǔn)確，出鋼口圓整，出鋼前將爐身渣打干凈，防止煙罩冷鋼及爐身渣進(jìn)入鋼包內(nèi)。

(9)采用較先進(jìn)的(擋渣錐+擋渣球)雙擋渣工藝技術(shù)

在出鋼過程中，為了防止?fàn)t渣進(jìn)入鋼包內(nèi)造成回磷，保證SWRH82B鋼種成品P≤0.025%，出鋼時(shí)采用擋渣錐+擋渣球的雙擋渣工藝進(jìn)行擋渣操作，并且擋渣錐帶有導(dǎo)向棒，以保證擋渣錐的命中率，從實(shí)際操作情況看，擋渣錐的擋渣合格率可以達(dá)到98%，較好的保證了SWRH82B鋼種成品P的要求。

(10)取得效果，自從采用單渣法冶煉SWRH82B鋼以來(lái)，終點(diǎn)碳控制較理想，將出鋼C控制在0.15%～0.35%之間，出鋼P(yáng)得到有效的去除，平均出鋼C達(dá)到了0.33%，達(dá)到了高拉碳去磷的目的。

3 LF爐精煉

(1)SWRH82種的LF爐精煉工藝流程：鋼水進(jìn)站→測(cè)溫、預(yù)吹氬破渣殼→入位→送電、破渣殼→加熱、造白渣→測(cè)溫、取樣→調(diào)溫度、成分→測(cè)溫、取樣→喂絲→出位→軟吹氬→加保溫劑→連鑄。

(2)精煉成分調(diào)整，鋼水進(jìn)精煉爐進(jìn)行成分初調(diào)，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行成分微調(diào)，微調(diào)后強(qiáng)吹氬5 min取樣送檢,精煉過程調(diào)節(jié)氬氣流量，防止精煉大翻溢渣，并調(diào)節(jié)除塵風(fēng)機(jī)風(fēng)量保證精煉爐微正壓操作，以減少鋼水從空氣中吸氮。

(3)平均精煉周期為48 min/爐，鋼水出精煉站平均P為0.016%，平均S為0.006%，精煉過程脫硫率為75%。鋼水出精煉站平均氧活度為9.5×10-6。

4 連鑄

為確保SWRH82鋼的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量,連鑄實(shí)行全保護(hù)澆鑄，采取結(jié)晶器電磁攪拌工藝，打碎柱狀晶，控制柱狀晶生長(zhǎng)，消除凝固橋，增加等軸晶率。在澆注過程中，控制鋼水過熱度小于或等于25 ℃以獲得更多的等軸晶和減輕鑄坯中心碳偏析。二冷采用弱冷制度。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過100 t轉(zhuǎn)爐單渣法冶煉SWRH82B鋼種的生產(chǎn)實(shí)踐，可知：(1)在無(wú)鐵水預(yù)處理脫磷工藝的情況下，冶煉SWRH82B低磷鋼種時(shí)，采用單渣操作法能夠保證脫磷,可以滿足鋼種成品P≤0.025%的要求；(2)在單渣法冶煉SWRH82B高碳鋼時(shí)，若采取高拉碳法，可以降低增碳劑的用量，提高生產(chǎn)節(jié)奏，降低原材料消耗，降低鋼鐵料消耗，減少鋼中原始夾雜物含量，吹煉過程及精煉過程全程使用氬氣可降低鋼中氮含量，成品鋼中N可控制在40×10-6以下或者更低，提高了鋼水質(zhì)量；(3)鑄坯實(shí)物質(zhì)量、低倍檢驗(yàn)夾雜物等級(jí)完全滿足要求。

參考文獻(xiàn)：

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