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·