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·