海南不銹鋼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。同時作為強脫氧劑本身，鋁耗量反映了從轉爐冶煉到獲得成品板坯的全部影響因素的綜合結果。　　轉爐吹煉后，鋼中氧質量分數的波動范圍較大(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。為降低并穩定脫氧前鋼和渣的氧化度，對配料和吹煉要求嚴格。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。這使整個公司生產成本降低，但使轉爐吹煉工藝復雜化。吹煉后，鋼和渣氧化度提高，渣中全鐵的質量分數從16.7%上升到19.3%。這使鋁的燒損增加，基本上抵消了應用高碳錳鐵預脫氧工藝條件下節約鋁而獲得的效益。　　由于從鋼包到鋼水精煉裝置熔體濺出，不用高碳錳鐵預先脫氧的工藝，而采用轉爐出鋼過程硅錳預先脫氧工藝。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定質量分數的全部鋁，純鋁耗量下降0.28kg/t。　　轉爐渣進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。根據鋁的平衡，約50%的鋁消耗于渣的脫氧。　　當鋼出爐后，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進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量分數下降6%～9%。應該指出，這種穩定覆蓋渣的方案不需要增加技術措施，因為采用的是普遍適用于脫氧和合金化的材料。　　采用硅鐵預先脫氧的改進工藝。硅鐵預先加入的結果使喂線前鋼液氧化度平均下降達0.0226%。在某些爐次，氧的質量分數下降到0.013%，但并未提高鋼水中的硅含量，但是由于缺乏測量轉爐鋼水氧化度系統和按實驗測量結果配硅鐵量的原因，對整組爐次不一定能保證這種效果。在轉爐2車間，硅耗量0.75kg/t(根據不同材料)條件下，硅的質量分數一定不超過要求值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Celox (Heraeus Electro-Nite公司)。進入鋼包精煉裝置的鋼水盡管使用了預先脫氧的工藝，但還是出現了相當多的溶解殘余氧(0.013%～0.035%)。在生產條件下，不可能完全消除其含量的不穩定性。從1994年至今，在低的初始氧化度條件下基于熱效應采用鋁線脫氧工藝，不能保證鋁的必需加入量。采用Celox系統，鋼水精煉裝置中的處理時間平均縮短為2.7min，能減少補充鋁含量的次數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，而且提高質量，因為抑制非金屬夾雜物的形成，使其數量最少。此外，在1995年采用鋼水連鑄保護防止二次氧化，規定在中間包鋼液面下注射流股并對澆鑄包保護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量分數的偏差。此外，由于這些措施配合可穩定地保護鋼流防止二次氧化，從精煉的鋼水到板坯，鋁質量分數下降，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，鋼板產量達到高級拉伸(OCB+BOCB+BOCB+T)的97.8%，并且BOCB-T產量為32.1%。　　盡管獲得了良好的結果，但仍需進一步改進生產，尤其是脫氧工藝。這樣在生產過程中，除硅鐵和硅錳外，在鋼水中添加再生鋁。結果證明，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并配加硅鐵，在改進轉爐扒渣系統、采用澆鑄包底吹的條件下，可以進一步降低成本并提高質量。此外，改善保護鋼流，防止二次氧化，不僅能夠改善鋼水質量，而且能保證鋁的質量分數接近0.02%～0.04%，而不是目前的0.03%～0.05%。