工程科学学报.第43卷，第8期：1107-1115.2021年8月 Chinese Journal of Engineering,Vol.43,No.8:1107-1115,August 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.10.10.002;http://cje.ustb.edu.cn RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产F钢精炼效果分析 袁保辉，刘建华)区，周海龙2，黄基红2)，张硕山，中志鹏) 1)北京科技大学工程技术研究院，北京1000832)攀钢集团西昌钢钒有限公司，西昌615032 ☒通信作者，E-mail:liujianhua@metall..ustb.edu.cn 摘要西昌钢钒厂由于转炉热量不足而以转炉一LF精炼一RH精炼一连铸工艺生产F钢，为探究RH强制脱碳与自然脱 碳工艺生产F钢精炼效果，采用生产数据统计、氧氮分析、夹杂物自动扫描、扫描电镜和能谱分析等手段，对不同脱碳工艺 对顶渣氧化性以及钢的洁净度影响进行了详细研究.结果表明：(1)与自然脱碳工艺炉次相比，采用强制脱碳工艺的炉次在 转炉结束与RH进站钢中的平均[O]含量更低：(2)两种工艺脱碳结束钢中的[O]含量基本在同一水平：(3)强制脱碳工艺的 炉次在RH结束时渣中平均T.F的质量分数降低了13%.在能满足RH脱碳效果的前提下，尽量提高转炉终点钢液碳含量、 降低钢液氧含量，后续在H精炼时采用强制吹氧脱碳工艺，适当增大吹氧量来弥补钢中氧，可显著降低F钢顶渣氧化性 自然脱碳工艺与强制脱碳工艺控制热轧板T.O含量均比较理想：与自然脱碳工艺相比，强制脱碳工艺可有效降低F钢N)含 量，这与强制脱碳工艺真空室内碳氧反应更剧烈所导致的CO气泡更多和气液反应面积更大有关.脱碳工艺对F钢热轧板 中夹杂物类型、尺寸及数量没有明显影响，夹杂物主要由AlO3夹杂、AlO,-TiO,夹杂与其他类夹杂物组成，以夹杂物的等 效圆直径表示夹杂物尺寸，以上三类夹杂物平均尺寸分别为4.5、4.4和6.5m,且钢中尺寸在8um以下的夹杂物数量占比高 于75%.在RH精炼过程中，尽量降低RH脱碳结束钢中[O]含量，有利于提高钢液洁净度 关键词F钢：RH精炼：顶渣氧化性：洁净度：夹杂物：脱碳工艺 分类号TF769.9 Refining effect of IF steel produced by RH forced and natural decarburization process YUAN Bao-hui),LIU Jian-hua,ZHOU Hai-long?,HUANG Ji-hong?,ZHANG Shuo,SHEN Zhi-peng 1)Institute of Engineering Technology,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Xichang Steel&Vanadium Co.LTD of Pangang Group,Xichang 615032,China Corresponding author,E-mail:liujianhua@metall.ustb.edu.cn ABSTRACT Owing to insufficient converter heat,IF steel is produced via the BOF-LF-RH-CC process in the Xichang Steel Vanadium Co.LTD of Pangang Group,Xichang,China.To explore the refining effect of IF steel produced via the RH forced and natural decarburization process,this work employed standard analysis methods such as production data statistics,total oxygen and nitrogen analysis,automatic scanning electron microscopy,scanning electron microscopy,and energy spectroscopy.The effects of different decarburization processes on the ladle slag oxidability and cleanliness of steel were investigated in detail.Compared with the natural decarburization process heats,results show that the forced decarburization process heats exhibit (1)lower average [O]content in molten steel after BOF and before RH,(2)a similar level of the [O]content in molten steel after decarburization with that of the natural decarburization process,and (3)1.3%lower average T.Fe mass fraction in the ladle slag after RH treatment.To ensure the RH decarburization effect,the final carbon content increased and molten steel oxygen content reduced in the converter to the maximum extent.The forced oxygen blowing decarburization process was then used to compensate for the molten steel oxygen content during RH refining by increasing oxygen blowing properly,which can significantly decrease the ladle slag oxidability of IF steel.Both the natural 收稿日期：2020-10-10 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51874028)RH 强制脱碳与自然脱碳工艺生产 IF 钢精炼效果分析 袁保辉1)，刘建华1) 苣，周海龙2)，黄基红2)，张    硕1)，申志鹏1) 1) 北京科技大学工程技术研究院，北京 100083    2) 攀钢集团西昌钢钒有限公司，西昌 615032 苣通信作者，E-mail：liujianhua@metall.ustb.edu.cn 摘    要    西昌钢钒厂由于转炉热量不足而以转炉—LF 精炼—RH 精炼—连铸工艺生产 IF 钢，为探究 RH 强制脱碳与自然脱 碳工艺生产 IF 钢精炼效果，采用生产数据统计、氧氮分析、夹杂物自动扫描、扫描电镜和能谱分析等手段，对不同脱碳工艺 对顶渣氧化性以及钢的洁净度影响进行了详细研究. 结果表明：（1）与自然脱碳工艺炉次相比，采用强制脱碳工艺的炉次在 转炉结束与 RH 进站钢中的平均 [O] 含量更低；（2）两种工艺脱碳结束钢中的 [O] 含量基本在同一水平；（3）强制脱碳工艺的 炉次在 RH 结束时渣中平均 T.Fe 的质量分数降低了 1.3%. 在能满足 RH 脱碳效果的前提下，尽量提高转炉终点钢液碳含量、 降低钢液氧含量，后续在 RH 精炼时采用强制吹氧脱碳工艺，适当增大吹氧量来弥补钢中氧，可显著降低 IF 钢顶渣氧化性. 自然脱碳工艺与强制脱碳工艺控制热轧板 T.O 含量均比较理想；与自然脱碳工艺相比，强制脱碳工艺可有效降低 IF 钢 [N] 含 量，这与强制脱碳工艺真空室内碳氧反应更剧烈所导致的 CO 气泡更多和气液反应面积更大有关. 脱碳工艺对 IF 钢热轧板 中夹杂物类型、尺寸及数量没有明显影响，夹杂物主要由 Al2O3 夹杂、Al2O3–TiOx 夹杂与其他类夹杂物组成，以夹杂物的等 效圆直径表示夹杂物尺寸，以上三类夹杂物平均尺寸分别为 4.5、4.4 和 6.5 μm，且钢中尺寸在 8 μm 以下的夹杂物数量占比高 于 75%. 在 RH 精炼过程中，尽量降低 RH 脱碳结束钢中 [O] 含量，有利于提高钢液洁净度. 关键词    IF 钢；RH 精炼；顶渣氧化性；洁净度；夹杂物；脱碳工艺 分类号    TF769.9 Refining effect of IF steel produced by RH forced and natural decarburization process YUAN Bao-hui1) ，LIU Jian-hua1) 苣 ，ZHOU Hai-long2) ，HUANG Ji-hong2) ，ZHANG Shuo1) ，SHEN Zhi-peng1) 1) Institute of Engineering Technology, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) Xichang Steel & Vanadium Co. LTD of Pangang Group, Xichang 615032, China 苣 Corresponding author, E-mail: liujianhua@metall.ustb.edu.cn ABSTRACT    Owing to insufficient converter heat, IF steel is produced via the BOF—LF—RH—CC process in the Xichang Steel & Vanadium Co.LTD of Pangang Group, Xichang, China. To explore the refining effect of IF steel produced via the RH forced and natural decarburization  process,  this  work  employed  standard  analysis  methods  such  as  production  data  statistics,  total  oxygen  and  nitrogen analysis,  automatic  scanning  electron  microscopy,  scanning  electron  microscopy,  and  energy  spectroscopy.  The  effects  of  different decarburization processes on the ladle slag oxidability and cleanliness of steel were investigated in detail. Compared with the natural decarburization process heats, results show that the forced decarburization process heats exhibit (1) lower average [O] content in molten steel  after  BOF  and  before  RH,  (2)  a  similar  level  of  the  [O]  content  in  molten  steel  after  decarburization  with  that  of  the  natural decarburization  process,  and  (3)  1.3% lower  average  T.Fe  mass  fraction  in  the  ladle  slag  after  RH  treatment.  To  ensure  the  RH decarburization  effect,  the  final  carbon  content  increased  and  molten  steel  oxygen  content  reduced  in  the  converter  to  the  maximum extent. The forced oxygen blowing decarburization process was then used to compensate for the molten steel oxygen content during RH refining by increasing oxygen blowing properly, which can significantly decrease the ladle slag oxidability of IF steel. Both the natural 收稿日期: 2020−10−10 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51874028） 工程科学学报，第 43 卷，第 8 期：1107−1115，2021 年 8 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 43, No. 8: 1107−1115, August 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.10.10.002; http://cje.ustb.edu.cn