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不经过LF冶炼Q235B板坯钢水工艺关键控制点(二)

 夏季王朝 2014-07-14

3氧含量控制

由于不经过LF的Q235B钢水省去了利用LF炉进行进一步脱氧的环节,而钢水中氧含量较高会明显增加钢水中的夹杂量,降低钢水可浇性,容易产生水口结瘤和死流,因此,对不经过LF冶炼的钢水,氧含量的控制愈显重要。

目前主要对钢水中氧含量加以控制的措施集中在以下几个方面:(a)保持一个相对较高的碳含量出钢。根据C—O平衡规律可知,碳含量越高,氧含量就低;同时,因为Q235B的成品碳含量最大可到0.2%,保持一个相对较高的碳含量出钢可以节约增碳剂的使用,降低成本。(b)保持一个合理的出钢温度,防止出钢温度过高。根据氧在钢水中的溶解平衡规律,钢水温度高,钢水中氧含量越高。(c)提高转炉操作工操作水平,避免过高枪位、过低氧压吹炼,防止补吹出钢。

4Ca/Al比

钙处理的原理是:钢水中加人适量的钙后,可以把铝脱氧产生的高熔点脆性,A1O,夹杂物处理成为低熔点的钙铝酸盐,防止水口结瘤,促进了夹杂物上浮,使钢水更清洁;另外,由于钙和氧、硫的亲和力非常强,可使钢中的FeS、MnS夹杂转变为高熔点的CaS夹杂,具有高硫含量的高钙铝酸盐冷却时,在表面析出CaS,形成双相夹杂,它们在热轧时不被拉长,提高了钢材的组织性能。

不经过LF的Q235B钢水Ca处理通过在出钢时向钢水中添加硅钙钡或硅铝钙钡合金完成,由于Ca处理原料、处理方式、收得率、Ca处理时间段的不同,使得处理后钢水中的Ca含量不高,目前涟钢该钢水Ga含量一般为2—6ppm,即使在LF精炼工序中只加入少量铝合金脱氧(钢水Als控制在50—100ppm,实际上部分炉次Alt接近或超过100ppm),但是部分钢水的Ca/AI比仍然低于成品钢水最佳Ca/A1比范围0.05~0.10¨,导致El前210厂连铸工序偶尔出现絮流、水口结瘤、塞棒行程上涨的现象发生。

5Mn/S比

硫在钢中部分以FeS的形式存在,FeS的熔点为1i93~C,Fe与FeS组成的共晶体的熔点仅为985℃。FeS与液态Fe虽可以无限互熔,但在固熔体中的熔解度很小,仅为0.015%一0.020%,当钢中的[S]>0.020%时,由于凝固偏析,Fe—FeS共晶体分布于晶界处,在1150~1200℃的热加工过程中,晶界处的共晶体熔化,钢受压时造成晶界破裂,即发生“热脆”现象。如果钢中的氧含量较高,FeS与FeO形成的共晶体熔点更低(940oC),加剧了钢的“热脆”现象发生。Mn可在钢凝固范围内发生成MnS,纯MnS的熔点为1610℃,共晶体FeS—MnS(FeS占93.5%)的熔点为1164~C,能有效地防止钢热加工过程的“热脆”。

由于钢水不经过LF精炼进行深脱硫,因此不经过LF的Q235B钢水的S含量比其他钢种的钢水要高,现在该钢水s含量基本为0.0l%一0.02%,为了提高钢水的可浇性,改善成品板材的力学性能,大部分炉次的钢水Mn含量控制在0.35%~0.40%之间,基本能保证成品钢水的Mn/S比在25以上,从而保证连铸坯和成品板材的表面质量和物理性能。

从2010年元月份以来,到4月底共生产不经过LF的Q235B约120炉,在初期存在出钢温度命中率低,生产组织稳定,到目前为止,由于转炉操作工对不经过LFQ235B钢水操作水平的提高,终点命中率和生产组织方面得到改善,目前存在的主要问题是连铸工序中的水口絮流和塞棒行程上涨,其原因是钢水中Ca/A1比较低,使得钢水流动性差,钢水中高熔点AIO夹杂物容易在水口结瘤,如果通过改进含钙合金(硅钙钡、硅铝钡钙)的投入方式,提高ca的收得率,应该可以改善水口絮流和塞棒行程上涨情况。在其物理性能方面,已生产的卷板性能良好,且未出现质量异议问题。


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