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45号钢转炉冶炼质量控制的研究

张亚琴  
【摘要】: 我国钢材产品使用周期长,建筑用材多,废钢供应量小,制约了电炉钢的发展,各转炉钢生产厂都把开发高附加值的特殊钢作为新的增效点。就目前特殊钢生产技术而言,采用高炉-转炉-连铸流程生产碳素结构钢是特殊钢品种结构优化最有前景的流程之一。 石家庄钢铁集团公司为降低成本进行了“高炉-转炉-连铸”生产45号钢工艺的开发,投入生产取得很好的经济效益。但因其成分(主要是C含量)难以控制、钢液结瘤、铸坯内在质量难以很好地保证等问题,使成材后性能不够稳定。 本文对“氧气顶吹转炉-炉外精炼-连铸”生产45号钢的可行性和前景进行了理论分析;采集了大量的现场数据,对石家庄钢铁集团公司转炉冶炼45号钢过程中所涉及到的一些重要的工艺参数进行了分析,为实际生产操作工艺参数的确定提出了理论依据,使操作标准化。分析了45号钢冶炼过程各工序总氧量与溶解氧的变化规律,及显微夹杂和大型夹杂的数量变化,为进一步改进工艺、提高铸坯的清洁度水平以及开发其他特殊钢提供了依据。并应用PHOENICS软件模拟LF钢液流场,利用Navier-Stokes方程和κ?ε双方程建立流动模型,进行数值计算,确定最佳底吹氩位置,得到较合理的钢包流场,确保钢液化学成分、温度均匀,促使夹杂物上浮和去除,为连铸工序提供优质钢液奠定技术基础。 为了解决终点碳难以控制的问题,氧气顶吹转炉采用增碳法冶炼45号钢。通过对LF钢液流场模拟,综合考虑夹杂物的上浮去除、快速提温和成分均匀等的要求,确定出最佳底吹氩位置为钢包底部距离中心0.4r~0.45r处,提高了脱氧效果,减少水口结瘤几率。石家庄钢铁集团公司改进工艺投入生产后,铸坯总氧含量由0.0069%降低到0.0046%,降低了33%。 目前,石家庄钢铁集团公司有两座转炉交替进行45号钢冶炼,其钢种兑现率可达99%以上;LF精炼后的钢液经中间包送连铸,铸坯成品率达99%。


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