D0L:10.13374M.issm1001-053x.2011.s1.014 第33卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.33 Suppl.1 2011年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2011 超低碳铝镇静钢方坯连铸工艺 马富平12)包燕平)凶王毓男)王敏” 1)北京科技大学钢铁治金新技术国家重点实验室，北京1000832)邢台钢铁有限责任公司，邢台054027 ☒通信作者，E-mail:baoyp@usth.cdu.cn 摘要为了对超低碳铝镇静钢的生产工艺进行优化研究，结合某钢铁厂的现有工艺装备和条件，经过大量试验研究，确立 了转炉一LF一RH一连铸机的工艺路线，并实施转炉初炼钢水质量控制、钢包顶渣改制及成分控制、RH工艺优化及钙处理等 工艺优化措施.工艺流程优化后，控制转炉初炼钢水出钢氧的质量分数为0.04%-0.08%，终点碳0.03%-0.05%%，钢包顶 渣改制后F0+Mn0<3%,钙处理钢中Ca的质量分数达到0.002%~0.003%，解决了方坯连铸中包水口絮流的技术难题，实 现了超低碳铝镇静钢方坯顺利浇铸，连浇炉数达到8炉以上，达到了成品碳含量[C]<50×106,全氧含量≤30×10~6的较好 质量水平 关键词超低碳钢：连铸：方坯：工艺优化 分类号T℉777.2 Continuous casting process of ultra low carbon aluminum killed steel for blooms MA Fu-ping2,BAO Yan-ping",WANG Yu-nan,WANG Min 1)State Key Laboratory of Advanced Metallurgy.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Xingtai Iron and Steel Co..Ltd.Xingtai 054027.China Corresponding author,E-mail:baoyp@ustb.edu.en ABSTRACT In order to optimize the production process of ultra low carbon aluminium killed steel blooms,a large number of experi- ments were conducted on the basis of the existing equipment and process conditions in certain iron and steel plant and the BOF-LF-RH- bloom caster process was established.A series of optimizing measures were practiced,such as quality control of initial converter molten steel,ladle top slag modification and content control,process optimization for RH,and calcium treatment.The process parameters were obtained after taking the optimizing measures:the oxygen content,0.04%to 0.08%:the final carbon content,0.035%to 0.05%:the Fe0+MnO)content after adjusting the refining slag,<3%:and the [Ca]content after calcium treatment,0.002%to 0.003%.As a result,the problem of nozzle clogging has been solved,the average heats of continuous casting has increased to more than 8 heats,and the quality of final products has already reached a high level:the carbon content <50x10 and the total oxygen content≤30×10-6 KEY WORDS ultra low carbon steel;continuous casting:blooms:process optimization 邢钢于2007年建设一条精品钢生产线，主要工着连铸连浇炉数的提高，最多连浇2~3炉，给公司 艺装备包括一座80t顶底复吹转炉、一座80tLF精造成巨大损失.本文旨在对邢钢超低碳钢生产工艺 炼炉、一座80tRH真空精炼炉和一台四机四流大方 流程进行优化，对工艺过程参数进行摸索，解决方坯 坯连铸机，由于配备了H真空处理设施，具备了开 连铸过程中包水口絮流的技术难题，实现超低碳铝 发超低碳钢的硬件条件，为搭建高效低成本洁净钢 镇静钢方坯顺利浇注，实现连浇炉数8炉以上，成品 平台提供了基础1-.在开发初期，经常出现中包水碳含量[C]<50×10-6,全氧含量≤30×10-6的高 口絮流造成连铸无法顺行、生产中断事故，严重制约 要求标准，满足客户需求。 收稿日期：201108-12 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51074019)
第 33 卷 增刊 1 2011 年 12 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 33 Suppl． 1 Dec． 2011 超低碳铝镇静钢方坯连铸工艺 马富平1，2) 包燕平1) 王毓男1) 王 敏1) 1) 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083 2) 邢台钢铁有限责任公司，邢台 054027 通信作者，E-mail: baoyp@ ustb． edu． cn 摘 要 为了对超低碳铝镇静钢的生产工艺进行优化研究，结合某钢铁厂的现有工艺装备和条件，经过大量试验研究，确立 了转炉—LF—RH—连铸机的工艺路线，并实施转炉初炼钢水质量控制、钢包顶渣改制及成分控制、RH 工艺优化及钙处理等 工艺优化措施． 工艺流程优化后，控制转炉初炼钢水出钢氧的质量分数为 0. 04% ～ 0. 08% ，终点碳 0. 03% ～ 0. 05% % ，钢包顶 渣改制后 FeO + MnO ＜ 3% ，钙处理钢中 Ca 的质量分数达到 0. 002% ～ 0. 003% ，解决了方坯连铸中包水口絮流的技术难题，实 现了超低碳铝镇静钢方坯顺利浇铸，连浇炉数达到 8 炉以上，达到了成品碳含量［C］＜ 50 × 10 － 6 ，全氧含量≤30 × 10 － 6 的较好 质量水平． 关键词 超低碳钢; 连铸; 方坯; 工艺优化 分类号 TF777. 2 Continuous casting process of ultra low carbon aluminum killed steel for blooms MA Fu-ping1，2) ，BAO Yan-ping1) ，WANG Yu-nan1) ，WANG Min1) 1) State Key Laboratory of Advanced Metallurgy，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Xingtai Iron and Steel Co． ，Ltd． ，Xingtai 054027，China Corresponding author，E-mail: baoyp@ ustb． edu． cn ABSTRACT In order to optimize the production process of ultra low carbon aluminium killed steel blooms，a large number of experiments were conducted on the basis of the existing equipment and process conditions in certain iron and steel plant and the BOF-LF-RHbloom caster process was established． A series of optimizing measures were practiced，such as quality control of initial converter molten steel，ladle top slag modification and content control，process optimization for RH，and calcium treatment． The process parameters were obtained after taking the optimizing measures: the oxygen content，0. 04% to 0. 08% ; the final carbon content，0. 035% to 0. 05% ; the ( FeO + MnO) content after adjusting the refining slag，＜ 3% ; and the［Ca］content after calcium treatment，0. 002% to 0. 003% ． As a result，the problem of nozzle clogging has been solved，the average heats of continuous casting has increased to more than 8 heats，and the quality of final products has already reached a high level: the carbon content ＜ 50 × 10 － 6 and the total oxygen content ≤30 × 10 － 6 ． KEY WORDS ultra low carbon steel; continuous casting; blooms; process optimization 收稿日期: 2011--08--12 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51074019) 邢钢于 2007 年建设一条精品钢生产线，主要工 艺装备包括一座 80 t 顶底复吹转炉、一座 80 t LF 精 炼炉、一座80 t RH 真空精炼炉和一台四机四流大方 坯连铸机，由于配备了 RH 真空处理设施，具备了开 发超低碳钢的硬件条件，为搭建高效低成本洁净钢 平台提供了基础［1--2］． 在开发初期，经常出现中包水 口絮流造成连铸无法顺行、生产中断事故，严重制约 着连铸连浇炉数的提高，最多连浇 2 ～ 3 炉，给公司 造成巨大损失． 本文旨在对邢钢超低碳钢生产工艺 流程进行优化，对工艺过程参数进行摸索，解决方坯 连铸过程中包水口絮流的技术难题，实现超低碳铝 镇静钢方坯顺利浇注，实现连浇炉数 8 炉以上，成品 碳含量［C］＜ 50 × 10 － 6 ，全氧含量≤30 × 10 － 6 的高 要求标准，满足客户需求． DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2011.s1.014
增刊1 马富平等：超低碳铝镇静钢方坯连铸工艺 43 转炉一LF一RH一连铸机为本厂超低碳、低硅铝镇静 1 超低碳铝镇静钢的成分及生产工艺特点 钢最佳生产工艺路线 超低碳铝镇静钢主要成分见表1. 3 生产工艺优化措施 表1超低碳铝镇静钢主要成分（质量分数） Table 1 Main composition of ultra low carbon aluminium killed steel (1)转炉初炼钢水的质量控制.针对超低碳钢 成品碳含量极低的特点，为降低RH脱碳负荷，应尽 Mn P Al, 可能降低转炉终点碳含量.根据转炉终点碳氧浓度 ≤0.007 ≤0.03≤0.10≤0.020≤0.020≥0.02 积可知，随着终点碳含量的降低，钢水自由氧含量急 剧升高.因此，为适当控制钢水终点氧含量，从源头 由表1看出该钢种有以下特点：()[C]含量 上控制钢中夹杂物，应加强转炉复吹效果8)，通过 低，要求质量分数在0.007%以下，需进行真空脱碳 工艺摸索，将终点碳含量控制在0.035%~0.05%， 处理.(2)钢中[Si]含量低，[A1]含量较高，属于超 氧含量控制在0.04%~0.08%，转炉终点碳含量与 低碳低硅铝镇静钢. 氧含量的关系见图1. 据调研，在所有超低碳钢的最终产品中，0.5~ 113 0.8mm厚的薄板约占70%).一般生产板坯采用 大容量的钢包，中间包浸入式水口内径较大，水口堵 1000 中 8 塞的倾向小.使用小钢包浇注铝镇静钢时，由于受 900 A 水口内径小的限制，可浇性明显降低[4-.对于邢钢 80t的钢包来说，由于中间包浸入式水口内径偏小， 日80 水口堵塞的问题非常突出 700 2工艺路线的选择 ) 的能 /养婴头祸 为开发适合邢钢的超低碳钢生产工艺，共试验 5s00 了如下三种工艺路线：①转炉一RH一连铸机；②转 0.02 0.03 0.4 0.05 0.6 0.07 炉一RH一LF一连铸机：③转炉一LF一RH一连铸机. 终点碳含量% 通过工艺摸索，确定最佳工艺路线 图1转炉终点碳与氧含量的关系 生产超低碳钢的传统工艺路线为转炉一RH一 Fig.1 Relationship between finial carbon content and oxygen content in BOF 连铸机.采用该工艺路线共试验两次，均出现了严 重的连铸絮流问题，生产无法顺行，最多连浇2~3 (2)钢包顶渣改制.钢包顶渣氧化性(F0+ 炉.造成絮流的主要原因是邢钢的转炉与RH炉相 MO)是影响方坯连铸生产顺行的关键因素之 距较远，钢水运输过程钢包温降大，到RH后需加大 一1o.如转炉不脱氧出钢，钢水自由氧含量高，即 量的铝进行OB升温，产生大量的A山，03夹杂物不 使在出钢时对钢包顶渣进行了改制（脱除部分渣中 能充分上浮排除，在浇注过程中逐步黏结到水口内 的氧)，在精炼及运输过程中，钢中氧不断向渣中传 壁，造成絮流直至水口堵死.为解决絮流问题，必须 递，很难将(FeO+MnO)降到较低水平.因此采用 进行钙处理，而钙处理的前提是必须对钢包顶渣改 部分脱氧出钢的办法，出钢时将钢水氧含量控制在 制，以降低炉渣的氧化性，提高钙的吸收率.因此， 0.01%0.02%. 后序试验了转炉一RH一LF一连铸机工艺路线，该工 在钢水弱脱氧条件下，通过在LF处理过程中 艺先通过RH脱碳，然后到LF对钢包顶渣处理，然 对炉渣改制，将渣中(Fe0+Mn0)控制在2.5%~ 后钙处理，从而基本解决了絮流问题，使连浇炉数达 3.0%,通过控制炉渣的氧化性，为后续H真空处 到8炉以上.但是，该工艺路线存在明显的增碳和理后的钙处理创造了条件.但是，实践表明，炉渣 增硅问题，不能生产出高质量的超低碳钢产品.为 (Fe0+MnO)如果控制过低，如达到1%以下会出现 此，又尝试了转炉一LF一RH一连铸机工艺路线，经 钢水增硅，因此通过控制炉渣改质的力度，使渣中 对生产工艺不断优化，基本解决了连铸絮流问题，同 (Fe0+Mn0)控制在2.5%~3.0%较为合理 时能保证钢种超低碳、硅的要求，可以满足用户需 (3)钢包顶渣成分的控制.钢包顶渣的性能对 求，为企业创造了良好的经济效益.因此，最终确定 于后续钙处理及提高钢水洁净度有非常重要的影
增刊 1 马富平等: 超低碳铝镇静钢方坯连铸工艺 1 超低碳铝镇静钢的成分及生产工艺特点 超低碳铝镇静钢主要成分见表 1． 表 1 超低碳铝镇静钢主要成分( 质量分数) Table 1 Main composition of ultra low carbon aluminium killed steel % C Si Mn P S Als ≤0. 007 ≤0. 03 ≤0. 10 ≤0. 020 ≤0. 020 ≥0. 02 由表 1 看出该钢种有以下特点: ( 1) ［C］含量 低，要求质量分数在 0. 007% 以下，需进行真空脱碳 处理． ( 2) 钢中［Si］含量低，［Al］含量较高，属于超 低碳低硅铝镇静钢． 据调研，在所有超低碳钢的最终产品中，0. 5 ～ 0. 8 mm 厚的薄板约占 70%［3］． 一般生产板坯采用 大容量的钢包，中间包浸入式水口内径较大，水口堵 塞的倾向小． 使用小钢包浇注铝镇静钢时，由于受 水口内径小的限制，可浇性明显降低［4--7］． 对于邢钢 80 t 的钢包来说，由于中间包浸入式水口内径偏小， 水口堵塞的问题非常突出． 2 工艺路线的选择 为开发适合邢钢的超低碳钢生产工艺，共试验 了如下三种工艺路线: ①转炉—RH—连铸机; ②转 炉—RH—LF—连铸机; ③转炉—LF—RH—连铸机． 通过工艺摸索，确定最佳工艺路线． 生产超低碳钢的传统工艺路线为转炉—RH— 连铸机． 采用该工艺路线共试验两次，均出现了严 重的连铸絮流问题，生产无法顺行，最多连浇 2 ～ 3 炉． 造成絮流的主要原因是邢钢的转炉与 RH 炉相 距较远，钢水运输过程钢包温降大，到 RH 后需加大 量的铝进行 OB 升温，产生大量的 Al2O3 夹杂物不 能充分上浮排除，在浇注过程中逐步黏结到水口内 壁，造成絮流直至水口堵死． 为解决絮流问题，必须 进行钙处理，而钙处理的前提是必须对钢包顶渣改 制，以降低炉渣的氧化性，提高钙的吸收率． 因此， 后序试验了转炉—RH—LF—连铸机工艺路线，该工 艺先通过 RH 脱碳，然后到 LF 对钢包顶渣处理，然 后钙处理，从而基本解决了絮流问题，使连浇炉数达 到 8 炉以上． 但是，该工艺路线存在明显的增碳和 增硅问题，不能生产出高质量的超低碳钢产品． 为 此，又尝试了转炉—LF—RH—连铸机工艺路线，经 对生产工艺不断优化，基本解决了连铸絮流问题，同 时能保证钢种超低碳、硅的要求，可以满足用户需 求，为企业创造了良好的经济效益． 因此，最终确定 转炉—LF—RH—连铸机为本厂超低碳、低硅铝镇静 钢最佳生产工艺路线． 3 生产工艺优化措施 ( 1) 转炉初炼钢水的质量控制． 针对超低碳钢 成品碳含量极低的特点，为降低 RH 脱碳负荷，应尽 可能降低转炉终点碳含量． 根据转炉终点碳氧浓度 积可知，随着终点碳含量的降低，钢水自由氧含量急 剧升高． 因此，为适当控制钢水终点氧含量，从源头 上控制钢中夹杂物，应加强转炉复吹效果［8--9］，通过 工艺摸索，将终点碳含量控制在 0. 035% ～ 0. 05% ， 氧含量控制在 0. 04% ～ 0. 08% ，转炉终点碳含量与 氧含量的关系见图 1． 图 1 转炉终点碳与氧含量的关系 Fig． 1 Relationship between finial carbon content and oxygen content in BOF ( 2) 钢包顶渣改制． 钢包顶渣氧化性( FeO + MnO) 是 影 响 方 坯 连 铸 生 产 顺 行 的 关 键 因 素 之 一［10］． 如转炉不脱氧出钢，钢水自由氧含量高，即 使在出钢时对钢包顶渣进行了改制( 脱除部分渣中 的氧) ，在精炼及运输过程中，钢中氧不断向渣中传 递，很难将( FeO + MnO) 降到较低水平． 因此采用 部分脱氧出钢的办法，出钢时将钢水氧含量控制在 0. 01% ～ 0. 02% ． 在钢水弱脱氧条件下，通过在 LF 处理过程中 对炉渣改制，将渣中( FeO + MnO) 控制在 2. 5% ～ 3. 0% ，通过控制炉渣的氧化性，为后续 RH 真空处 理后的钙处理创造了条件． 但是，实践表明，炉渣 ( FeO + MnO) 如果控制过低，如达到 1% 以下会出现 钢水增硅，因此通过控制炉渣改质的力度，使渣中 ( FeO + MnO) 控制在 2. 5% ～ 3. 0% 较为合理． ( 3) 钢包顶渣成分的控制． 钢包顶渣的性能对 于后续钙处理及提高钢水洁净度有非常重要的影 ·43·
44 北京科技大学学报 第33卷 响.尤其采用方坯连铸机生产超低碳铝镇静钢，水 铁线，通过控制钢水中合适的[Al]和[Ca]含量，将 口絮流倾向较大，因此要求钢水脱氧完全，提高钢水 钢中AL,03夹杂变性成低熔点的12Ca0·7A山03，有 的纯净度.为此要求钢包顶渣脱氧效果好.据文 利于夹杂物上浮. 献[11]报道，推荐的钢包顶渣成分见表2. 邢钢控制[A]和[Ca]的含量见图3.实践表 表2顶渣成分（质量分数） 明，邢钢通过钙处理和控制合适的钙铝比有效地防 Table 2 Components of the top slag 止了水口堵塞，提高了连浇炉数. Ca0 A203 Si0, Mg0 2300 A:A10 50~55 30~40 ≤5 4-8 21002053℃. C:CuO 邢钢生产超低碳铝镇静钢，钢包顶渣主要成分 1900 1830心0.16 选定在Ca0-AL,03-Si02-Mg0相图[6的12Ca0· .22 17620 7A1,03生成区域，在该区域A1,03的质量分数为 1700 602036 0.672/1539℃ 30%左右，炉渣碱度(Ca0/Si02)高，吸收Al203的 1500 14139 能力强.为防止钢水增硅，要求渣中SO2含量尽量 1300 CA, 低.此外，为减小精炼渣对钢包渣线耐火材料的侵 0 02 0.4 0.6 0.8 1.0 蚀，渣中添加4%~8%的Mg0. A203 C0的质女分数 GO 参考表2成分范围对钢包顶渣进行成分设计， 图2Ca0-A山203二元相图 实际钢包顶渣控制成分见表3，实际的钢包顶渣成 Fig.2 Binary phase diagram of Ca0-Al,O 分与设计基本吻合 0.0060 表3钢包顶渣主要成分（质量分数） 0.0055 Table 3 Main components of the ladle top slag 宠 0.0050 0.0045 炉次序号Fe0 0.0040 1 2.0 2.64 51.83 7.27 38.42 0.690 的0.0030 2 1.8 3.51 52.90 8.10 34.53 0.768 色0.0025 3 1.9 2.24 49.479.32 42.43 0.779 0.0020 0.0015 4 1.5 2.44 53.03 8.00 37.69 0.714 0.0010 】7 2.25 51.318.02 39.260.912 0.0005 1.8 262 51.69 7.96 36.440.897 0.0200.0250.0300.0350.0400.0450.0500.055 1.5 2.74 53.66 7.75 35.660.754 A1小s含出% 7 2.33 50.55 7.74 41.80 0.769 图3钢中[Al]和[Ca]含量的控制 1.6 3.28 52.08 8.27 39.15 0.654 Fig.3 Content control of aluminum and calcium in molten steel 4 (4)RH真空处理.经LF加热造渣，渣中(FeO 结论 +M0)控制在2.5%~3.0%，由于钢包顶渣的扩 (1)邢钢在国内创新地采用转炉一LF一RH一 散脱氧作用，使钢水自由氧含量下降到0.005%~ 连铸机工艺路线，生产出方坯的超低碳铝镇静钢. 0.01%.为脱去过剩碳，需RH吹氧强制脱碳.脱碳 (2)该工艺路线的关键点：转炉要保证复吹效 时间控制在20min左右，终点将碳脱至0.005%以 果，从源头上减少夹杂物的来源：转炉出钢进行部分 下，此时氧含量为0.03%~0.05%，加铝脱去过剩 脱氧，为钢包顶渣改制创造条件；LF加热对钢包顶 的氧并将成品铝含量控制在0.02%以上.为去除脱 渣改制，为钙处理创造条件；钙处理将钢中A山03夹 氧产物Al,O,同时减少絮流，要尽量延长RH纯循 杂变性成低熔点的12Ca0·7Al203是防止水口堵塞 环时间，一般要求大于5min. 实现连注顺行的关键. (5)钙处理.RH真空处理后的钙处理工艺非 (3)邢钢目前正在进行取消LF炉工艺优化攻 常关键，如图2所示，钙处理后Ca0和AL,03可形成 关，即开发转炉一RH一连铸机工艺路线，以进一步 铝酸钙的5种化合物.RH处理后喂入适量的钙 降低生产成本，提高产品质量
北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 响． 尤其采用方坯连铸机生产超低碳铝镇静钢，水 口絮流倾向较大，因此要求钢水脱氧完全，提高钢水 的纯净度． 为此要求钢包顶渣脱氧效果好． 据文 献［11］报道，推荐的钢包顶渣成分见表 2． 表 2 顶渣成分( 质量分数) Table 2 Components of the top slag % CaO Al2O3 SiO2 MgO 50 ～ 55 30 ～ 40 ≤5 4 ～ 8 邢钢生产超低碳铝镇静钢，钢包顶渣主要成分 选定在 CaO--Al2O3 --SiO2 --MgO 相图［6］的 12CaO· 7A12O3 生成区域，在该区域 A12O3 的质量分数为 30% 左右，炉渣碱度( CaO/SiO2 ) 高，吸收 Al2O3 的 能力强． 为防止钢水增硅，要求渣中 SiO2 含量尽量 低． 此外，为减小精炼渣对钢包渣线耐火材料的侵 蚀，渣中添加 4% ～ 8% 的 MgO． 参考表 2 成分范围对钢包顶渣进行成分设计， 实际钢包顶渣控制成分见表 3，实际的钢包顶渣成 分与设计基本吻合． 表 3 钢包顶渣主要成分( 质量分数) Table 3 Main components of the ladle top slag % 炉次序号 FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 MnO 1 2. 0 2. 64 51. 83 7. 27 38. 42 0. 690 2 1. 8 3. 51 52. 90 8. 10 34. 53 0. 768 3 1. 9 2. 24 49. 47 9. 32 42. 43 0. 779 4 1. 5 2. 44 53. 03 8. 00 37. 69 0. 714 5 1. 7 2. 25 51. 31 8. 02 39. 26 0. 912 6 1. 8 2. 62 51. 69 7. 96 36. 44 0. 897 7 1. 5 2. 74 53. 66 7. 75 35. 66 0. 754 8 1. 7 2. 33 50. 55 7. 74 41. 80 0. 769 9 1. 6 3. 28 52. 08 8. 27 39. 15 0. 654 ( 4) RH 真空处理． 经 LF 加热造渣，渣中( FeO + MnO) 控制在 2. 5% ～ 3. 0% ，由于钢包顶渣的扩 散脱氧作用，使钢水自由氧含量下降到 0. 005% ～ 0. 01% ． 为脱去过剩碳，需 RH 吹氧强制脱碳． 脱碳 时间控制在 20 min 左右，终点将碳脱至 0. 005% 以 下，此时氧含量为 0. 03% ～ 0. 05% ，加铝脱去过剩 的氧并将成品铝含量控制在 0. 02% 以上． 为去除脱 氧产物 Al2O3，同时减少絮流，要尽量延长 RH 纯循 环时间，一般要求大于 5 min． ( 5) 钙处理． RH 真空处理后的钙处理工艺非 常关键，如图 2 所示，钙处理后 CaO 和 Al2O3 可形成 铝酸钙的 5 种化合物［12］． RH 处理后喂入适量的钙 铁线，通过控制钢水中合适的［Al］和［Ca］含量，将 钢中 Al2O3 夹杂变性成低熔点的 12CaO·7Al2O3，有 利于夹杂物上浮． 邢钢控制［Al］和［Ca］的含量见图 3． 实践表 明，邢钢通过钙处理和控制合适的钙铝比有效地防 止了水口堵塞，提高了连浇炉数． 图 2 CaO--Al2O3 二元相图 Fig． 2 Binary phase diagram of CaO-Al2O3 图 3 钢中［Al］和［Ca］含量的控制 Fig． 3 Content control of aluminum and calcium in molten steel 4 结论 ( 1) 邢钢在国内创新地采用转炉—LF—RH— 连铸机工艺路线，生产出方坯的超低碳铝镇静钢． ( 2) 该工艺路线的关键点: 转炉要保证复吹效 果，从源头上减少夹杂物的来源; 转炉出钢进行部分 脱氧，为钢包顶渣改制创造条件; LF 加热对钢包顶 渣改制，为钙处理创造条件; 钙处理将钢中 Al2O3 夹 杂变性成低熔点的 12CaO·7Al2O3 是防止水口堵塞 实现连注顺行的关键． ( 3) 邢钢目前正在进行取消 LF 炉工艺优化攻 关，即开发转炉—RH—连铸机工艺路线，以进一步 降低生产成本，提高产品质量． ·44·
增刊1 马富平等：超低碳铝镇静钢方坯连铸工艺 ·45· 参考文献 aluminum killed steel.IS/J Int,1996,36(Suppl):S136 [1]Xu K D.Certain basic subjects on clean steel.Acta Metall Sin [7]Goto H.Miyazawa K I.Reoxidation behavior of molten steel in non-killed and Al-killed steels./S///nt,1998,38(3):256 2009.45(3):257 (徐匡迪.关于洁净钢的若干基本问题.金属学报，2009.45 [8]Wang M.Bao Y P,Cui H.et al.Control and prediction of total (3):257) oxygen in IF steel.J Unir Sci Technol Beijing,2010,32(4):432 [2]Yin R Y.Development of steelmaking and continuous casting tech- (王敏，包燕平，崔衡，等.F钢全氧的控制与预测.北京科技 大学学报，2010,32(4)：432) nology and prospect of this technology in 2010 in China//2008 [9] Annual Meeting for steelmaking and Continuous Casting Technology Cai K K.Controlling oxygen activity in the molten steel at blowing Proceedings.Hangzhou,2008:1 end-point of BOF steelmaking.Iron Steel,2009.44(5):27 (蔡开科.转炉治炼低碳钢终点氧含量控制.钢铁，2009.44 (殷瑞钰.我国炼钢-连铸技术发展和2010年展望/2008年 (5):27) 全国炼钢-连铸生产技术会议论文集.杭州.2008：1) [10]Cai KK.Billet Quality Control.Beijing:Metallurgial Industry [3]International Iron and Steel Institute.Study on Clean Steel.Bei- Press.2010:5 jing:Metallurgial Industry Press.2006:4 (蔡开科，连铸坯质量控制.北京：冶金工业出版社，2010：5) (国际钢铁协会.洁净钢一洁净钢生产工艺技术.北京：冶金工 [11]Wolfgang M.Dieter T,Song L D.Clean Steel Smelting /CSM 业出版社，2006：4) 2001 Annual Meeting Proceedings.Beijing,2001:550 [4]Basu S.Choudhary S K.Girase N U.Nozzle clogging behaviour of (沃尔夫冈M,迪特尔T,宋立东，等.洁净钢冶炼//2001中 Ti-earing Al-illed ultra low carbon steel./S/J Int.2004,44 国钢铁年会论文集.北京，2001：550) (10):1653 [12]Zhang J.Computational Thermodynamics of Metallurgical Melts [5]Wang M,Bao Y P,Cui H,et al.The composition and morpholo- and Solutions.Beijing:Metallurgical Industry Press,2007:3 gy evolution of oxide inclusions in Ti-bearing ultra low-carbon steel (张鉴.冶金熔体和溶液的计算热力学.北京：治金工业出版 melt refined in the RH process./S/J Int.2010,50(11):1606 社，2007：3) [6]Huh WW.Jung W G.Effect of slag composition on reoxidation of
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