钢水精炼处理过程中化学成分的精确控制

1、钢水精炼处理过程中化学成分的精确控制刘明军 倪勤盛北营炼钢厂精炼作业一区 辽宁 本溪 117017摘要 LF炉成分的精确控制一直是冶金工业企业冶炼精品钢种的难点，因为各化学成分在钢-渣之间相互反应，相互制约。本文就主要化学成分的精确控制和影响因素以及北营钢铁厂精炼作业二区的实践经验，阐述自己的观点，以便为以后的品种钢生产的成分精确控制做指导。关键词：LF炉；精确控制；增碳；回硅；烧硅；回锰；回磷1前言随着高附加值钢种的不断开发以及客户要求的不断提高并确保连铸钢水成分在一个小的范围内波动，保证连铸坯成分的连续性和稳定性，最终实现板材性能的稳定。在精炼处理过程中化学成分的精确控制显得日益重要。2控

2、制内容2.1钢中C的控制在精炼过程中，LF电极和钢包砖特别是渣线部位的侵蚀是主要的增碳过程。LF炉电极增碳主要是由于电极接头脱落、电极掉块以及大电流对电极的冲击造成的剥落、加热过程中大幅度升温飞溅的钢渣粘附电极后造成的电极剥落及摩擦侵蚀、电极质量不佳掉块或操作原因造成电极折断等原因造成的。因此为了避免以上众多因素造成的碳控制失误，要做到如下控制：注意观察冶炼过程，若发现电极高度突然下降或钢液面漂浮有电极头，要将其造成的增碳进行考虑并在调碳过程中适当减少增碳剂使用量；若周期允许、温度满足条件，尽量避免在LF炉大幅度升温；选用合理的造渣制度，尽早营造还原气氛并使炉渣泡沫化，降低电极与物料之间的摩擦

3、侵蚀以及大块物料的飞溅；使用合理的吹氩强度，在达到冶金效果的前提下选择合适大小既保证电极稳弧效果又保证钢水迅速传质、传热；保证电极质量，减小处理过程中电极侵蚀；加强操作继续贯彻电极接长制度以及接缝划线、放电极紧固的认真落实，减少并避免电极误操作。钢包砖增碳与钢包砖材质、处理时间、搅拌强度、炉渣氧化性、炉渣干稀程度及钢水温度等因素有关因此在生产中应做到如下要求：尽量减少电极长时间通电，每次通电时间要求不超过10分钟立即停止通电等钢水成分、温度搅拌均匀后再次通电，避免长时间通电引起钢水表面过热高度侵蚀冲刷钢包砖造成增碳；避免大吹氩对钢包的冲刷；合理布料减少萤石使用量从而降低萤石对钢包砖的强烈侵蚀。

4、2.2钢中Si的控制在高温、强还原性、二氧化硅高含量和强的渣面脱氧情况下会发生：低硅钢种，铝占主要脱氧作用：4Al+3(SiO2)-3Si+2(Al2O3)Ti+(SiO2) -Si+(TiO2)2Ca+ (SiO2) -Si+2(CaO)通过以上反应可以看出有很大的回硅反应，因此为了避免硅范围超限：增大石灰用量并保证炉渣碱度及良好流动性从而降低二氧化硅活度；渣面脱氧剂特别是铝要分散加入避免局部反应过激烈增硅；在满足杂质上浮要求和温度需求前提下要减少通电时间；保证一定的渣厚并选择合适的钙线喂入点，避免反应过激烈卷渣回硅，在反应激烈时可适当加入覆盖剂进行缓和；全过程避免大吹氩，避免钢水二次氧化时

5、铝与炉渣反应回硅。普碳钢种，硅占主要脱氧作用：Si+O2-(SiO2)Si+(FeO) -Fe+ (SiO2)通过以上反应可看出有很大的烧硅反应，因此为了避免硅范围超限：渣面脱氧补加少量硅铁粉、复合硅，减少钢中硅烧损；硅控制按目标中、上限控制。2.3钢中Mn控制在还原性、渣面脱氧的情况下会发生如下反应：(MnO)+C -Mn+CO或CO23(MnO)+2Al-3Mn+(Al2O3) 可以看出在LF炉冶炼过程中渣中氧化锰会被还原从而使钢水增锰，为了避免锰控制超限：在渣面脱氧结束后以及回锰反应结束后再调整合金锰；锰控制按照内控中下限控制；降低转炉渣锰含量。2.4钢中P的控制在还原性渣中，钢渣中的五

6、氧化二磷会被还原进入钢水中，因此为了避免回磷：增大石灰用量保证炉渣碱度，降低五氧化二磷活度；避免转炉下渣。2.5钢中S的控制在LF炉渣-钢之间有如下反应：(CaO)+FeS -(CaS)+(FeO)2Al+3(FeO) -3Fe +(Al2O3)Si+2(FeO) -2Fe+ (SiO2)通过以上反应可以看出要降低硫含量需做到：足量的石灰以及强的反应性能；钢水、炉渣的氧化性要尽可能低，若氧高炉次应该先脱氧后脱硫；炉渣有良好的流动性以及强的容硫能力；在钢水中硫含量高时可使用钢芯铝等脱氧剂先进行脱氧。此外实践经验表明高温利于脱硫，较低的温度不利于石灰熔化，当温度低于1560时脱硫率急剧下降。2.6钢中Al的控制因为铝的强还原性以及易氧化性，因此会发生铝的烧损现象，解决此问题需要：进站调铝要求考虑精炼过程中铝的烧损以及浇铸过程铝的正常烧损；全程避免大吹氩减少铝烧损。3其它因素对成分精确控制的影响3.1净空：正常合金加入量是以600mm净空下钢水装入量进行计算，因此在净空较大或者较小时应该按照适当装入量比例减少或者增加用量；3.2渣厚：要保证加入的合金顺利进入钢水中避免炉渣的阻粘造成合金加入浪费和成分控制无法计算；3.3渣的氧化性：减少合金在炉渣中的氧化烧损。4应用效果通过以上要求能在实际的生产实践中将成分控制在：（均以企标内控