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低碳铝镇静钢生产工艺技术研究

于艳忠  
【摘要】:低碳铝镇静钢产品因冲压性能优良、外表美观而广泛应用于汽车、家电、化工、建筑等行业,是冶金行业中产量较高、经济效益较好的钢制品之一。鞍钢第三炼钢连轧厂生产低碳铝镇静钢的工艺路线为:LD冶炼→LF精炼→钙处理→CC浇铸。在生产过程中,由于转炉顶渣控制及LF钢包精炼工艺不成熟,多次发生铸机浇铸絮流、断浇现象,且钢水回硅严重,给生产造成了极为不利的影响。 论文针对鞍钢第三炼钢连轧厂生产低碳铝镇静钢过程中存在的上述问题,通过对现场生产工艺制度调查,结合鞍钢实际生产条件,对低碳铝镇静钢的钙处理热力学、钢水回硅热力学及动力学及工艺条件等进行了理论分析计算,确定了合适的工艺参数,并分别对连铸浇注过程絮流和钢水回硅问题进行了工艺优化,并获得了较好的工业应用效果。 通过上述研究,论文得到的主要结论如下: (1) ASP铸机发生的低碳铝镇静钢水口絮流物为Al2O3夹杂物,转炉、精炼和钙处理工艺制度不合理或操作控制不当、保护浇注措施不当等是钢水中Al2O3夹杂物未充分上浮去除的原因; (2)通过对喂钙线工艺的理论分析,确定的优化后的喂钙线工艺参数为:喂入位置为下降流位置,喂线速度大于3.45m/s,喂线深度为2350-2500mm,喂线时吹氩流量控制在≤15m3/h,钢中[S]≤0.008%。优化后,喂线量由原工艺的1200-1500m/炉减少到400-500m/炉,钙收得率由5-15%提高到19-28%; (3)通过对转炉出钢、LF炉顶渣改质及钙处理工艺进行优化,连铸钢水絮流几率由25.9%降低到0。优化后的钢中夹杂物100%小于30μm,且大部分呈球形; (4)由低碳铝镇静钢精炼过程钢水回硅的热力学及动力学分析可知,在LF精炼温度范围内,无论温度如何变化,反应都不可抑制地向增硅方向进行,且在低碳铝镇静钢的[Al]S=0.02-0.04%的铝含量范围内,反应平衡时的硅含量远远大于低碳铝镇静钢要求的[Si]≤0.05%的目标。底吹氩搅拌越强,渣钢反应界面越大,增硅倾向越严重: (5)随着精炼终点硫含量从0.005%降低到0.002%,钢中硅含量从0.017%增加到0.032%,LF炉精炼过程脱硫率越高、精炼时间越长,精炼终点回硅幅度越大; (6)通过采取控制转炉出钢下渣量、优化钢包使用、控制LF炉顶渣改质程度及精炼时间等,将低碳铝镇静钢钢水硅含量≤0.03%的比例由87%提高到了97%,满足了生产要求。


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