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運用真空爐生產超低碳鋼

[2014/8/21]

    真空爐生產超低碳鋼,最難控制的過程是前期的脫碳和后期的快速鋁脫氧和合金化。針對華強真空爐,在設備性能基本穩定的前提下,通過優化脫碳工藝操作過程,總結分析碳氧反應的利用系數以及鋁脫氧和合金化時的收得率,摸索出一些經驗公式,大大縮短了真空處理時間,加快了生產節奏,提高了產品質量。

    1.真空爐生產超低碳鋼的工藝過程

    轉爐過來的鋼水→測溫定氧取樣→輕處理7分鐘→再測溫定氧→進行8 分鐘的深脫碳處理→測溫定氧取樣→加鋁脫氧及合金化→循環3 分鐘后→測溫定氧取樣→凈循環5 分鐘后出鋼。

    針對這一過程,難點控制主要有兩個方面,第一,如何在15 分鐘內將碳脫到最低范圍;第二,如何根據15 分鐘脫碳后所定的鋼液中殘余氧含量,將鋁一次性加到位,既能保證鋁脫氧,又能保證鋁合金化。這樣,冶煉時間就能控制在25到30分鐘之間。否則的話,真空處理時間就大大延長。在超低碳鋼的生產過程中,隨著冶煉時間的延長,耐材與鋼液之間的接觸也要導致鋼水回碳,另外,超低碳鋼由于鋁的加入量比較大,產生的Al2O3夾雜很多,所以,鋁加入的越早,越有利于Al2O3夾雜的上浮,越有利于后道工序的操作及產品質量的提高。

    2.碳的控制

    生產超低碳鋼時,轉爐鋼水是不經過脫氧而直接上真空爐進行脫碳處理的,所以,對轉爐過來的鋼水,我們必須要知道鋼水中的碳和氧的含量。根據實踐經驗,100ppm 碳大約需要150ppm 的氧,若要把碳脫到極低范圍,還必須要保證鋼水中有富余的200ppm 以上的氧含量。例如,轉爐鋼水碳為300ppm,要想將碳脫到極低范圍,需要的氧含量為:3×150+200=650 ppm.當然,富余氧含量越高,越有利于脫碳,但是,過高的富余氧含量必將需要更多的鋁來脫氧,這將造成原料浪費,還將影響到鋼水的純凈度。圖(一)是超低碳鋼在生產過程中真空脫碳處理時間與鋼水中含碳量的變化曲線圖。從圖中我們可以看出,在前6 分鐘的脫碳過程中,碳含量降的快,在隨后的9 分鐘,碳的幅度降的就少啦!但是能降到15ppm 左右。為了便于分析,我們將15 分鐘的脫碳過程分為兩個階段來討論,前6分鐘為輕處理,后9分鐘為深脫碳處理。

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