海南不銹鋼中汽車鋼板的最新冶煉工藝

為了降低新利佩茨克鋼鐵公司汽車鋼板用低碳鋼的成本，其優(yōu)先方向是選擇降低脫氧劑和合金，首先是降低鋁的消耗量。這是由于配料中鐵水和廢鋼的比例主要不是取決于工藝要求，而是市場行情。同時作為強(qiáng)脫氧劑本身，鋁耗量反映了從轉(zhuǎn)爐冶煉到獲得成品板坯的全部影響因素的綜合結(jié)果。

　　轉(zhuǎn)爐吹煉后，鋼中氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)的波動范圍較大(0.06%～0.12%)，且取決于爐次配料，吹煉和造渣制度以及其它參數(shù)。為降低并穩(wěn)定脫氧前鋼和渣的氧化度，對配料和吹煉要求嚴(yán)格。然而，主要方向是制定使鋁燒損最小的脫氧劑工藝。

　　由于缺乏錳礦改為加入低錳生鐵。這使整個公司生產(chǎn)成本降低，但使轉(zhuǎn)爐吹煉工藝復(fù)雜化。吹煉后，鋼和渣氧化度提高，渣中全鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從16.7%上升到19.3%。這使鋁的燒損增加，基本上抵消了應(yīng)用高碳錳鐵預(yù)脫氧工藝條件下節(jié)約鋁而獲得的效益。

　　由于從鋼包到鋼水精煉裝置熔體濺出，不用高碳錳鐵預(yù)先脫氧的工藝，而采用轉(zhuǎn)爐出鋼過程硅錳預(yù)先脫氧工藝。替換可氧化的元素(用硅替換碳)能增加降低加鋁前的氧化度。為了硅氧化物在渣中穩(wěn)定化合并防止在鋁終脫氧時還原，從出鋼開始即加硅錳合金到未脫氧的鋼液中。同時，為了渣中硅的氧化物化合添加石灰石。在鋼包鋼水精煉裝置中加入脫氧和獲得規(guī)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的全部鋁，純鋁耗量下降0.28kg/t。

　　轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)入通常會增加鋁燒損，但在采用降低鋁燒損的全部措施后，在鋼水脫氧條件下，渣的氧化度起重要作用。根據(jù)鋁的平衡，約50%的鋁消耗于渣的脫氧。

　　當(dāng)鋼出爐后，對鋼包添加石灰和鋁顆粒的混合物時，渣的氧化度下降根據(jù)進(jìn)入澆鑄包的渣量用計算法確定混合物的必需量。添加石灰和鋁顆粒的重量比約為10∶1。混合物均勻地分布在鋼液表面時，被覆蓋渣吸收;渣中的鋁幾乎馬上就溶解而鐵從氧化物中還原。在混合物耗量3～4kg/t條件下，喂鋁線前渣中全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降6%～9%。應(yīng)該指出，這種穩(wěn)定覆蓋渣的方案不需要增加技術(shù)措施，因?yàn)椴捎玫氖瞧毡檫m用于脫氧和合金化的材料。

　　采用硅鐵預(yù)先脫氧的改進(jìn)工藝。硅鐵預(yù)先加入的結(jié)果使喂線前鋼液氧化度平均下降達(dá)0.0226%。在某些爐次，氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降到0.013%，但并未提高鋼水中的硅含量，但是由于缺乏測量轉(zhuǎn)爐鋼水氧化度系統(tǒng)和按實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果配硅鐵量的原因，對整組爐次不一定能保證這種效果。在轉(zhuǎn)爐2車間，硅耗量0.75kg/t(根據(jù)不同材料)條件下，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定不超過要求值0.03%。

　　此外，在鋼水精煉裝置中安裝了測量鋼液溫度和氧化度的系統(tǒng)Celox (Heraeus Electro-Nite公司)。進(jìn)入鋼包精煉裝置的鋼水盡管使用了預(yù)先脫氧的工藝，但還是出現(xiàn)了相當(dāng)多的溶解殘余氧(0.013%～0.035%)。在生產(chǎn)條件下，不可能完全消除其含量的不穩(wěn)定性。從1994年至今，在低的初始氧化度條件下基于熱效應(yīng)采用鋁線脫氧工藝，不能保證鋁的必需加入量。采用Celox系統(tǒng)，鋼水精煉裝置中的處理時間平均縮短為2.7min，能減少補(bǔ)充鋁含量的次數(shù)40%。2002年鋁耗量減少0.3kg/t鋼。2003年，冶煉低碳鋼降低鋁耗量0.09kg/t。

　　因此，改進(jìn)汽車板低碳鋼的脫氧工藝，能降低純鋁耗量0.74kg/t(從1993年的2.75kg/t降到2003年的2.01kg/t)。此外，也能最大限度地使用錳鐵合金，使成本下降。

　　必須指出，降低鋁耗量的工藝方法解決的課題不僅降低鋼材成本，而且提高質(zhì)量，因?yàn)橐种品墙饘賷A雜物的形成，使其數(shù)量最少。此外，在1995年采用鋼水連鑄保護(hù)防止二次氧化，規(guī)定在中間包鋼液面下注射流股并對澆鑄包保護(hù)套和滑動水口連接處吹氬氣。

　　鋼水脫氧和合金化的工藝方法能降低爐外精煉后鋼水中的和成品鋼材的鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)的偏差。此外，由于這些措施配合可穩(wěn)定地保護(hù)鋼流防止二次氧化，從精煉的鋼水到板坯，鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降，并在2003年成品鋼中平均為0.043%。近年鋼污染度下降5/7。2002年按OCB制度隨后在罩式爐中退火冷軋，鋼板產(chǎn)量達(dá)到高級拉伸(OCB+BOCB+BOCB+T)的97.8%，并且BOCB-T產(chǎn)量為32.1%。

　　盡管獲得了良好的結(jié)果，但仍需進(jìn)一步改進(jìn)生產(chǎn)，尤其是脫氧工藝。這樣在生產(chǎn)過程中，除硅鐵和硅錳外，在鋼水中添加再生鋁。結(jié)果證明，不僅能降低鋁線消耗量，而且能降低純鋁消耗。

　　采用鋼水氧化度測量系統(tǒng)并配加硅鐵，在改進(jìn)轉(zhuǎn)爐扒渣系統(tǒng)、采用澆鑄包底吹的條件下，可以進(jìn)一步降低成本并提高質(zhì)量。此外，改善保護(hù)鋼流，防止二次氧化，不僅能夠改善鋼水質(zhì)量，而且能保證鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近0.02%～0.04%，而不是目前的0.03%～0.05%。