D0:10.133745.issn1001-053x.2007.s1.001 第29卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.1 2007年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 BOF-LFVD-CC工艺生产高级船板钢 纯净度的研究 岳 峰包燕平崔衡 刘丹妹 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083 摘要高级别船板钢由于具有较高的强度和低温冲击韧性，要求冶炼的钢水有较高的纯净度，同时控制夹杂物的形 态.本文采用优化的工艺对国内某厂的高级船板钢的纯净度和夹杂物的行为进行了试验研究.试验结果表明，该工艺 生产的钢水具有较高的纯净度，充分钙处理的铸坯上主要是小于10um的CaO-CaS-Al2O3成分的球形夹杂物.采用合 理的工艺措施，BOF-LF/VD-CC流程可以生产出低氧、低硫、高纯净度的钢水，满足高级船板钢的要求. 关键词船板钢：纯净度；夹杂物 分类号TF762.8,TF703.5 船体用钢对钢的化学成分、力学性能和加工性 1)转炉：每炉出钢前取钢样、渣样，并记录出 能等均有较高的要求，特别是高级别船板钢对钢的 钢温度和常规元素成分， 组织均匀性、强度、低温冲击韧性的要求非常高2)， 2)LFWD炉：每炉钢在LF炉处理前、L处理 而钢中硫化物和氧化物夹杂物在铸坯中的行为直接 后、VD处理后分别用针式真空取样器取气体样、 影响到钢板的塑性和韧性，降低了钢的塑性、强韧 饼状取样器取金相钢样和渣样，并记录常规元素成 性和延伸率3)，因而要求铸坯必须是低氧、低硫、 分. 高纯净度、夹杂物变性完全. 3)中间包：浇铸中期在中间包入口（即钢包长 我国普遍采用BOF-LF/VD-CC工艺生产高级 水口区域)取样，分别用针式真空取样器取气体样、 别船板钢，如何在此生产流程上生产出低氧、低硫、 饼状取样器取金相钢样和渣样，并记录常规元素成 高纯净度、夹杂物变性完全的铸坯是各厂普遍遇到 分， 的技术难点.为此，本文在前期研究的基础上，采 4)板坯：在浇注中期截取长度约为150mm的 用优化的工艺，对此流程生产高级别船板钢的纯净 坯料.切取试样时标记内外弧， 度的控制进行了研究，该研究对高纯净低合金钢的 5)真空气体样和饼样分别加工成的中5mm×15 生产具有指导意义. mm和20mm×15mm的试样做气体和金相分析. 1高级船板钢的工艺和纯净度的研 6)在铸坯宽度的1/4处和边部，从内弧到外弧 究方法 切取50mm×50mm×板厚的试样，做大样电解分析： 同时在厚度的1/4处取φ5mmx×15mm和20mmx20 1.1工艺流程 mmx20mm的气体和金相分析试样. 高级船板钢生产的工艺路线：铁水预脱硫→120 (2)分析方法 t转炉治炼→钢包底吹氩→12 OtLF/VD精炼→直弧 钢样和渣样的化学成分采用常规的化学分析方 形连铸机→中厚板轧机. 法，钢中总氧和氮采用远红外脉冲法分析，对非金 1.2研究方法 属夹杂物的检验分别采用了光学显微镜、扫描电子 (1)取样方案和加工 显微镜和图像仪等方法，对大样采用电解分析.各 分别在转炉后、LF、VD、中间包和铸坯上进 炉次主要化学成分见表1. 行系统取样，具体取样和加工方案分述如下 收膏日期：2007-02-21修回日期：2007-04-17 作者简介：岳峰(1969一，男，博士研究生第 29 卷 增刊 1 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol.29 Suppl.1 2007 年 6 月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 收稿日期：2007−02−21 修回日期：2007−04−17 作者简介：岳峰(1969⎯), 男, 博士研究生 BOF-LF/VD-CC 工艺生产高级船板钢 纯净度的研究 岳 峰 包燕平 崔 衡 刘丹妹 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 摘 要 高级别船板钢由于具有较高的强度和低温冲击韧性，要求冶炼的钢水有较高的纯净度，同时控制夹杂物的形 态．本文采用优化的工艺对国内某厂的高级船板钢的纯净度和夹杂物的行为进行了试验研究. 试验结果表明, 该工艺 生产的钢水具有较高的纯净度，充分钙处理的铸坯上主要是小于 10 µm 的 CaO-CaS-Al2O3 成分的球形夹杂物．采用合 理的工艺措施，BOF-LF/VD-CC 流程可以生产出低氧、低硫、高纯净度的钢水，满足高级船板钢的要求． 关键词 船板钢；纯净度; 夹杂物 分类号 TF762.8; TF703.5 船体用钢对钢的化学成分、力学性能和加工性 能等均有较高的要求，特别是高级别船板钢对钢的 组织均匀性、强度、低温冲击韧性的要求非常高[1-2]， 而钢中硫化物和氧化物夹杂物在铸坯中的行为直接 影响到钢板的塑性和韧性，降低了钢的塑性、强韧 性和延伸率[3-4]，因而要求铸坯必须是低氧、低硫、 高纯净度、夹杂物变性完全． 我国普遍采用 BOF-LF/VD-CC 工艺生产高级 别船板钢，如何在此生产流程上生产出低氧、低硫、 高纯净度、夹杂物变性完全的铸坯是各厂普遍遇到 的技术难点. 为此，本文在前期研究的基础上，采 用优化的工艺，对此流程生产高级别船板钢的纯净 度的控制进行了研究，该研究对高纯净低合金钢的 生产具有指导意义． 1 高级船板钢的工艺和纯净度的研 究方法 1.1 工艺流程 高级船板钢生产的工艺路线：铁水预脱硫→120 t 转炉冶炼→钢包底吹氩→12O t LF/VD 精炼→直弧 形连铸机→中厚板轧机． 1.2 研究方法 (1) 取样方案和加工. 分别在转炉后、LF、VD、中间包和铸坯上进 行系统取样，具体取样和加工方案分述如下. 1) 转炉：每炉出钢前取钢样、渣样，并记录出 钢温度和常规元素成分． 2) LF/VD 炉：每炉钢在 LF 炉处理前、L 处理 后、VD 处理后分别用针式真空取样器取气体样、 饼状取样器取金相钢样和渣样，并记录常规元素成 分． 3) 中间包：浇铸中期在中间包入口（即钢包长 水口区域）取样，分别用针式真空取样器取气体样、 饼状取样器取金相钢样和渣样，并记录常规元素成 分． 4) 板坯：在浇注中期截取长度约为 150 mm 的 坯料．切取试样时标记内外弧． 5) 真空气体样和饼样分别加工成的φ5 mm×15 mm 和φ20 mm×15 mm 的试样做气体和金相分析． 6) 在铸坯宽度的 1/4 处和边部，从内弧到外弧 切取 50 mm×50 mm×板厚的试样，做大样电解分析； 同时在厚度的 1/4 处取φ5 mm×15 mm 和 20 mm×20 mm×20 mm 的气体和金相分析试样． (2) 分析方法. 钢样和渣样的化学成分采用常规的化学分析方 法，钢中总氧和氮采用远红外脉冲法分析，对非金 属夹杂物的检验分别采用了光学显微镜、扫描电子 显微镜和图像仪等方法，对大样采用电解分析．各 炉次主要化学成分见表 1． DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2007.s1.001