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《寶鋼極低碳IF鋼的煉鋼工藝開發(fā)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2008年潔凈鋼生產(chǎn)技術國際研討會文集寶鋼極低碳IF鋼的煉鋼工藝開發(fā)黃宗澤馬志剛胡漢濤鄭建忠(寶山鋼鐵股份公司,上海201900)摘要:論文對滿足低溫退火工藝要求的極低碳IF鋼中碳含量的控制技術進行了詳細分析,提出在RH真空脫碳前期采用頂槍供氧強制脫碳、鋼包底吹氬技術以及真空噴粉脫碳的一系列工藝技術,并進行了試驗研究。結(jié)果表明,采用這些技術可以使極低碳IF鋼中碳含量穩(wěn)定達到10ppm以下,滿足了低溫退火工藝的要求。鋼中夾雜物總量的控制還需要進一步開展工作。關鍵詞:RH真空精煉,真空脫碳,IF鋼1前言寶鋼生產(chǎn)的汽車板用鋼,絕大部分是超低碳IF鋼。IF鋼材質(zhì)特點是:超低碳,微合金化,基本無碳
2、、氮間隙原子,超純凈。經(jīng)過十多年的發(fā)展,寶鋼IF鋼中碳含量從1991年生產(chǎn)初期的50ppm發(fā)展到2005年的16ppm左右,特別是本世紀以來,鋼中碳含量控制水平逐年提高,而控制難度越來越大。圖1為寶鋼超低碳IF鋼自1991年以來鋼中碳含量控制水平的變化情況。在保證IF鋼同樣產(chǎn)品實物質(zhì)量水平的前提下,低溫退火工藝可以提高冷軋退火機組速度、增加產(chǎn)能提高生產(chǎn)效率等,但對前工序的工藝控制要求嚴格,特別是要求煉鋼工序進一步降低鋼中的碳含量、圖1寶鋼超低碳lF鋼鋼中碳含量控制水平提高鋼水的潔凈度和控制精度等。根據(jù)工藝要求,碳含量大于13ppm,EDDQ和SEDDO級的IF鋼只能采用高溫退火工藝,只有
3、碳含量小于13ppm的EDDQ和SEDDQ級IF鋼可以采用低溫退火工藝。為最終實現(xiàn)低溫退火,煉鋼工序必須開發(fā)出成品碳小于13ppm的極低碳鋼的生產(chǎn)工藝技術。而要生產(chǎn)成品碳為13ppm以下的IF鋼,必須要使鋼水在RH真空處理的脫碳終了時,鋼中碳含量要達到10ppm左右,并控制后續(xù)工藝造成的鋼水增碳。在提高RH真空脫碳工藝基礎研究方面,如提高RH的循環(huán)流量和鋼水傳質(zhì)系數(shù)、RH真窄槽體和浸漬管尺寸選擇、真空度和抽氣能力、鋼水條件等,國內(nèi)外已經(jīng)開展過很多工作u巧1,為RH真空脫碳工藝的優(yōu)化奠定了基礎。RH真空處理前良好的初始鋼水條件是保證RH真空處理效果的前提條件哺1,RH處理前的[C]過高,在
4、2008年潔凈鋼生產(chǎn)技術國際研討會文集規(guī)定的時間內(nèi)無法選到極低碳的要求。而跚真空處理的真空度直接決定了蛐真空脫碳反應的極限,真空度達到100Pa以下,可以有效利用鋼中的自由氧促進碳氧反應,且脫碳終了時與碳平衡的自由氧可以保持較低值,有利于降低脫氧合金的消耗、減少錒中夾雜物總量。對鋼水質(zhì)量非常有利。而鋼的潔凈度也是IF鋼的重要指標,鋼中全々臨。量和夾雜物的控制水平對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。刪處理鋼水的初始條件、鋼水脫碳后的脫氧工藝、項渣還原技術、渣改質(zhì)拄術、礎環(huán)漉工藝等都會直接影響鋼中夾雜物水平。在對鋼水深脫碳進行研究的同時,不能忽視鋼水潔凈度的提高。成品鋼水全氧含量隨著刪脫碳終鋼中自由氧含量的
5、增高而增高,設法降低刪脫碳終鋼水自由氧含量對于降低鋼水全氧含量,即減少鋼中夾雜物是至關重要的。而使礎脫碳終鋼水自由氧含量降低的主要方法是脫碳前鋼水中的氧碳含量控制在最佳范圍和優(yōu)化蹦操作,并在中間包和連鑄過程盡量促使夾雜物上浮去除。歇洲的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的IF銅中碳含量一般在20ppm左右,日本先進鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的SEDIⅪ級IF鏹[c]能穩(wěn)定在13ppm以下,均值可以達到10ppm左右”。超低碳IF鋼中T[0】含量為25ppm左右,如果進一步降低銅中碳含量,鋼中全氧控制的難度會進一步加大,必須采取一定的措施咀確保鋼中夾雜物得到有效控制,這樣才能滿足極低碳鋼的要求。近年來寶鋼在極低碳IF鋼煉鋼工
6、藝技術方面開展了大量研究開發(fā)工作.開發(fā)了一系列單元技術,使得姐真空脫碳技術又邁上一個新臺階,井成功實現(xiàn)了滿足低溫退火工藝要求的撮低碳IF鋼的穩(wěn)定生產(chǎn)。2R.q頂槍供氧對真空脫碳的影響在IclI脫碳前期,采用頂槍吹氧,強化對鋼水的供氧,可以實現(xiàn)對鋼水的強制脫碳,從而提高真空脫碳前期的脫碳效率。因為在真空脫碳反應中,當鋼水中碳含量高時,鋼水中氧的傳質(zhì)決定真空脫碳速度。此時,向鋼承強化供氧正好解決了這個限制性環(huán)節(jié),經(jīng)頂槍吹氧,可以有效提高表觀脫碳常數(shù),加快脫碳速度,縮短處理時間。另外,在項槍吹氧期閫,同時增大環(huán)流氣體流量.通過高速氧氣流沖擊鋼水表面-銅水飛散成為大量小液滴,更加增大了脫氣表面積
7、,加快了脫碳速率。圖2為采用傳統(tǒng)R嗔空脫碳工藝和采用在聃進行KTB強化供氧工藝對提高RH真空脫碳效率的影響。由圖可見.在達到同樣的真空脫碳效果的情況下.采用KTB強化供氧工藝可以使鋼水中碳的傳質(zhì)系數(shù)大幅度提高到,縮短跚處理時間,其工藝效果明顯。DmnI“∞tmIn目1田2傳統(tǒng)RH真空脫碳I藝和KTB強化供氧I藝對剛真空脫碳蛙率的影響3剛處理過程庇吹氬對脫碳速度的影響RH處理過程中,同時采用鋼包底吹氬操作,井適當控制底吹氬流量。心抽真