袁保辉等：RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产F钢精炼效果分析 1109· 1600mm on Rolling direct Analyses of inclusions 4 mm Analyses of T.O and [N] Middle 1/4 Side 图1试样加工示意图 Fig.1 Sampling scheme for the hot-rolled sheet 数量密度为单位面积内的夹杂物数量(mm2):采 艺脱碳效果的比较结果.由表2可知，相比自然脱 用扫描电镜分析热轧板中夹杂物形貌和成分 碳工艺炉次，RH强制脱碳工艺炉次的转炉终点、 2实验结果与讨论 RH进站钢液碳含量更高，脱碳结束钢中平均碳含 量均在12×106以下：同时，为了匹配后续连铸工 2.1脱碳工艺对顶渣氧化性的影响 序生产节奏，将两种脱碳工艺的脱碳时间、处理时 本文共统计了西昌钢钒厂在H精炼过程中采 间分别控制在20min和32min.可见，RH强制脱 用387炉次自然脱碳工艺、213炉次强制脱碳工艺 碳与自然脱碳工艺脱碳效果基本相当，下文将主要 的F钢生产数据，表2为自然脱碳与强制脱碳工 研究脱碳工艺对顶渣氧化性和钢液洁净度的影响 表2自然脱碳与强制脱碳工艺脱碳效果比较 Table 2 Comparison of the decarburization effects between the natural and forced decarburization processes RH decarburization RH treatment Decarburization process [C]ve content in steel [C]content in steel [Clve content in steel after BOF/10 before RH/10 after decarburization/10 time/min time/min Natural decarburization 420 305 11.1 20 32 Forced decarburization 490 344 11.8 21 Note:The subscript ave represents the average content in this work. 为研究脱碳工艺对顶渣氧化性的影响规律，本文 西昌钢钒厂采用“BOF一LF一RH一CC”工 采用统计学中常用的箱型图来真实直观地反应数据 艺流程生产F钢，转炉出钢采用滑板挡渣并控制 的分布情况7-网，结果如图2所示.由图2可知，与 渣厚在80mm以下，经吹氩站到达LF工序添加 自然脱碳工艺炉次相比，强制脱碳工艺炉次转炉结束 活性石灰和刚玉渣进行埋弧加热，在LF结束进 与RH进站钢中平均[O]含量更低，脱碳结束钢中 行初步钢包顶渣改质.值得注意的是，与常规 [O]含量与自然脱碳工艺脱碳结束钢中O]含量基本 LF工序采用还原性“白渣”不同2四，该厂LF工 在同一水平，RH结束时渣中平均T.Fe的质量分数降 序主要承担钢液升温任务，这使得炉渣虽在RH 低了13%，这与该厂F钢生产工艺特点相关 结束有进一步改质处理，但顶渣氧化性仍然较强 1000 由于RH过程渣中T.Fe含量与钢中[O]含量联系 der rh 密切，该厂F钢生产流程长，钢液与炉渣接触 850 95% 时间更长，自然脱碳工艺炉次转炉终点和H过 程的钢中[O]偏高，钢中[O]向渣中扩散趋势更为 5700 75% 15 显著，使得自然脱碳工艺炉次RH结束渣中T.Fe 含量更高 10 图3为强制脱碳工艺不同吹氧量时各工序钢 400 中[O]和RH结束渣中T.Fe的变化.由图3可知， 控制RH脱碳结束钢中[O]含量基本稳定前提下， 250 Natural decarburization Forced decarburization 在转炉结束、RH进站钢中[O]含量降低时，增加 Decarburization process 强制吹氧脱碳工艺的吹氧量，RH结束渣中T.Fe含 图2不同RH脱碳工艺钢中[O)]含量和RH结束渣中T.Fe含量分布 量呈降低趋势.研究指出，在RH强制吹氧脱碳期 Fig.2 Distribution of [O]content in molten steel and T.Fe content in the ladle slag after the RH treatment in different RH decarburization 间短时间内钢液氧势会超过炉渣氧势，钢液开始 processes 向顶渣传氧，但随着吹氧结束后钢中氧含量逐渐数量密度为单位面积内的夹杂物数量（mm−2）；采 用扫描电镜分析热轧板中夹杂物形貌和成分. 2    实验结果与讨论 2.1    脱碳工艺对顶渣氧化性的影响 本文共统计了西昌钢钒厂在 RH 精炼过程中采 用 387 炉次自然脱碳工艺、213 炉次强制脱碳工艺 的 IF 钢生产数据. 表 2 为自然脱碳与强制脱碳工 艺脱碳效果的比较结果. 由表 2 可知，相比自然脱 碳工艺炉次，RH 强制脱碳工艺炉次的转炉终点、 RH 进站钢液碳含量更高，脱碳结束钢中平均碳含 量均在 12×10−6 以下；同时，为了匹配后续连铸工 序生产节奏，将两种脱碳工艺的脱碳时间、处理时 间分别控制在 20 min 和 32 min. 可见，RH 强制脱 碳与自然脱碳工艺脱碳效果基本相当，下文将主要 研究脱碳工艺对顶渣氧化性和钢液洁净度的影响. 表 2 自然脱碳与强制脱碳工艺脱碳效果比较 Table 2   Comparison of the decarburization effects between the natural and forced decarburization processes Decarburization process [C]ave content in steel after BOF/10−6 [C]ave content in steel before RH/10−6 [C]ave content in steel after decarburization/10−6 RH decarburization time/min RH treatment time/min Natural decarburization 420 305 11.1 20 32 Forced decarburization 490 344 11.8 21 33 Note: The subscript ave represents the average content in this work. 为研究脱碳工艺对顶渣氧化性的影响规律，本文 采用统计学中常用的箱型图来真实直观地反应数据 的分布情况 [17−19] ，结果如图 2 所示. 由图 2 可知，与 自然脱碳工艺炉次相比，强制脱碳工艺炉次转炉结束 与 RH 进站钢中平均 [O] 含量更低，脱碳结束钢中 [O] 含量与自然脱碳工艺脱碳结束钢中 [O] 含量基本 在同一水平，RH 结束时渣中平均 T.Fe 的质量分数降 低了 1.3%，这与该厂 IF 钢生产工艺特点相关. 1000 850 700 550 400 25 20 15 10 5 250 Natural decarburization Decarburization process Forced decarburization [O] content in molten steel/10−6 T.Fe content in slag after RH treatment/ [O] in steel after BOF % [O] in steel before RH [O] in steel after decarburization T.Fe content slag after RH 95% 75% 25% 14.1 12.8 5% Mean Median 图 2    不同 RH 脱碳工艺钢中 [O] 含量和 RH 结束渣中 T.Fe 含量分布 Fig.2    Distribution of [O] content in molten steel and T.Fe content in the ladle  slag  after  the  RH  treatment  in  different  RH  decarburization processes 西昌钢钒厂采用“BOF—LF—RH—CC”工 艺流程生产 IF 钢，转炉出钢采用滑板挡渣并控制 渣厚在 80 mm 以下，经吹氩站到达 LF 工序添加 活性石灰和刚玉渣进行埋弧加热，在 LF 结束进 行初步钢包顶渣改质. 值得注意的是，与常规 LF 工序采用还原性“白渣”不同[20−22] ，该厂 LF 工 序主要承担钢液升温任务，这使得炉渣虽在 RH 结束有进一步改质处理，但顶渣氧化性仍然较强. 由于 RH 过程渣中 T.Fe 含量与钢中 [O] 含量联系 密切[13] ，该厂 IF 钢生产流程长，钢液与炉渣接触 时间更长，自然脱碳工艺炉次转炉终点和 RH 过 程的钢中 [O] 偏高，钢中 [O] 向渣中扩散趋势更为 显著，使得自然脱碳工艺炉次 RH 结束渣中 T.Fe 含量更高. 图 3 为强制脱碳工艺不同吹氧量时各工序钢 中 [O] 和 RH 结束渣中 T.Fe 的变化. 由图 3 可知， 控制 RH 脱碳结束钢中 [O] 含量基本稳定前提下， 在转炉结束、RH 进站钢中 [O] 含量降低时，增加 强制吹氧脱碳工艺的吹氧量，RH 结束渣中 T.Fe 含 量呈降低趋势. 研究指出，在 RH 强制吹氧脱碳期 间短时间内钢液氧势会超过炉渣氧势，钢液开始 向顶渣传氧，但随着吹氧结束后钢中氧含量逐渐 1600 mm Middle 1/4 Side Analyses of T.O and [N] Analyses of inclusions 4 mm Rolling direction 图 1    试样加工示意图 Fig.1    Sampling scheme for the hot–rolled sheet 袁保辉等： RH 强制脱碳与自然脱碳工艺生产 IF 钢精炼效果分析 · 1109 ·