低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的生產(chǎn).ppt

1、低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的生產(chǎn),馬春生,低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的用途及要求,用途：冷軋用料 生產(chǎn)深沖薄板鋼 要求：表面 塑性 夾雜物,低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼,低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼-用鋁脫氧的鎮(zhèn)靜鋼特點(diǎn)： 1。碳低 2。矽低 3。硫低 4。鋁定量,低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼矽鎮(zhèn)靜鋼的區(qū)別,鋁鎮(zhèn)靜鋼 矽鎮(zhèn)靜鋼 碳： 低 高 矽： 低 高 脫氧劑： 鋁鐵 矽鋁鐵 LF 爐脫氧劑： 鋁 、特殊脫氧劑 矽、碳,低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)難點(diǎn),成份控制：碳、矽、硫、鋁 脫氧難： 入精煉前渣中氧化鐵要求低 精煉后脫氧度深 澆鑄系統(tǒng)密封好，不許進(jìn)空氣 問(wèn) 題：結(jié)瘤 （絮水口） 涮塞棒、水口 沸騰 （氣泡） 夾雜物,MgO對(duì)爐渣熔點(diǎn)的影響,MgO對(duì)爐渣熔點(diǎn)的影響,當(dāng)渣中Fe

2、O為30%時(shí)，加入10%MgO可使熔渣熔點(diǎn)下降100。,氧化鎂在煉鋼渣中的飽和溶解度,MgO在渣中的溶解度主要受以下因素的影響： 1、渣中FeO含量越高，MgO在渣中的熔解度越大。 2、爐渣堿度越小，MgO在渣中的溶解度越大。 3、爐渣的溫度越高，MgO在渣在溶解度越大。,當(dāng)初期渣R=12，渣中FeO含量1040%時(shí)，MgO飽和溶解度較高。而且這個(gè)時(shí)候MgO含量的增大可將爐渣的熔點(diǎn)急劇下降。因此： 1、初期渣要一次將MgO將入，可以促進(jìn)化渣。 2、初期渣中堿度低，F(xiàn)eO含量高，MgO飽和溶解度高，極容易使?fàn)t襯中MgO進(jìn)入渣中。因此多加MgO有兩個(gè)重大意義：盡快化渣、提高堿度，和減緩爐渣對(duì)鎂碳磚

3、侵蝕的重要措施。而這兩個(gè)作用是相互促進(jìn)或相互惡化的,冶煉過(guò)程中，特別是考慮到鋼渣之間的化學(xué)反應(yīng)，MgO的含量一定要控制在接近飽和溶解度值。絕不能超過(guò)其飽和溶解度，否則，將會(huì)有固相MgO析出，使渣變稠，影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。,加快初渣形成,活性石灰 提高石灰表面積 采用錳礦（輕燒）白云石做助熔劑 采用自熔合成渣 提高熔池溫度（槍位） 改善、加強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁∣B） 較高鐵水物理溫度,轉(zhuǎn)爐終渣成分,成份 （%） CaO 45-51 SiO2 12-17 MgO 7-9 FeO 12-20 MnO 2-4 Al2O3、1-3 P2O5 2-8,轉(zhuǎn)爐控制要點(diǎn),碳、溫、氧同時(shí)命中 渣中氧化鐵含量低 低氧鋼的概念

4、,方法,爐料的投入量 盡量降低過(guò)程槍位 盡可能避免后吹 選擇優(yōu)質(zhì)的爐料。,轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝,轉(zhuǎn)爐煉鋼是一個(gè)氧化過(guò)程，到出鋼時(shí)為止，整個(gè)氧化過(guò)程任務(wù)已全部完成。從鋼水進(jìn)入鋼包時(shí)開始便進(jìn)入了還原過(guò)程。為順利地實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，應(yīng)盡最大可能降低鋼及爐渣的氧化性，為實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變提供必要的先決條件。為此，確定轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)爐渣成份、鋼水含氧量的目標(biāo)值。在確定這個(gè)目標(biāo)值的時(shí)候，要充分考慮爐渣的堿度、氧化性和MgO的含量對(duì)后續(xù)工序的影響及對(duì)鋼包壽命的影響。雖然由于不同鋼種的含碳量不同，有所差異，但大致如表一所示。,出鋼擋渣,為了降低渣中氧化鐵、氧化錳、氧化硅的含量，要進(jìn)行嚴(yán)格的擋渣出鋼，力爭(zhēng)轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)入鋼包的量越少越好

5、，應(yīng)保證在50mm以下。 轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)入鋼包的量越多，其氧化性向還原轉(zhuǎn)變?cè)嚼щy，合金收得率越低，脫氧材料消耗越大，后續(xù)的精煉越困難，鋼中的夾雜物量及粒度越大。,渣層厚度對(duì)鋁消耗的影響,渣中FeO對(duì)脫硫的影響,鋼中氧對(duì)脫硫的影響,渣中氧位對(duì)鋼中含氧量的影響,渣中FeO與鋁燒損的關(guān)系,渣中氧位對(duì)夾雜物的影響,渣洗的目的,通過(guò)稀釋和還原的方式降低渣中（FeO、MnO）、及SIO2含量； 對(duì)鋼水進(jìn)行脫氧、脫硫； 捕捉鋼中的夾雜物及并脫氧產(chǎn)物促進(jìn)其上浮。,出鋼鋁脫氧產(chǎn)物特點(diǎn),融點(diǎn)高、呈固態(tài) 細(xì)小（ 50）上浮慢 表面張力小、相互間難絮凝 出鋼過(guò)程中紊流,爐后渣洗的必要性,出鋼中加入鋁鐵等合金進(jìn)行鋼液脫氧，但

6、是不可能脫到更低的層度，特別是渣中的氧不可能脫到（FeO+MnO）4%。一般在8-10%左右。鋼中的夾雜及脫氧產(chǎn)物不易上浮。這樣，LF爐的脫硫效果受到影響，同時(shí)，隨著鋼液溫度的不斷降低，鋼中氧的溶解度不斷下降，氧又不斷析出，與鋼中鋁進(jìn)行反應(yīng)生成大量的Al2O3夾雜物，鋁的消耗量增加，鋼水受到二次氧化物的污染。,合成渣材料的選擇,熔點(diǎn)低 表面張力大 具有發(fā)泡攪拌功能 具有脫氧功能 具有脫硫功能 含硫低 含硅低,脫氧脫硫精煉渣基本組成,Al2O3 CaF2 MgO CaO 發(fā)泡材料 碳質(zhì)脫氧材料,依據(jù),電熔的12CaO7Al2O3，其熔點(diǎn)低（1360），在鋼中易熔化，由于它的表面張力大，吸附脫氧物

7、和夾雜的能力強(qiáng)。目前市場(chǎng)上的12CaO7Al2O3由于生產(chǎn)工藝決定，含矽量高，不能應(yīng)用。故應(yīng)採(cǎi)用特殊工藝制成的12CaO7Al2O3。,碳質(zhì)復(fù)合材料,碳質(zhì)復(fù)合材料，具有較強(qiáng)的脫氧能力和脫硫能力，其脫氧產(chǎn)物）對(duì)鋼液沒有污染。由于碳質(zhì)復(fù)合材料脫氧作用發(fā)揮的好，因此能大量節(jié)約鋁鐵等脫氧合金。碳質(zhì)復(fù)合材料在鋼液中的熔點(diǎn)是1850不易熔化，即使是生產(chǎn)含碳量0.02%的鋼種也沒有增碳的現(xiàn)象。且爐渣較活，宜于后部工序的進(jìn)行。其脫氧產(chǎn)物是氣體，不殘留在鋼液中型成夾雜。但是，這種材料 要經(jīng)過(guò)特殊的（專利）工藝處理，才能在生產(chǎn)條件下保存。,發(fā)泡材料,。碳酸根的存在可以強(qiáng)化鋼液攪拌，促進(jìn)夾雜上浮。MgO可減少浮渣對(duì)

8、鋼包襯的侵蝕。CaO可保證融渣堿度。CaF2 可調(diào)整融渣流動(dòng)性。,碳質(zhì)復(fù)合材料，具有較強(qiáng)的脫氧能力和脫硫能力，其脫氧產(chǎn)物）對(duì)鋼液沒有污染。由于碳質(zhì)復(fù)合材料脫氧作用發(fā)揮的好，因此能大量節(jié)約鋁鐵等脫氧合金。碳質(zhì)復(fù)合材料在鋼液中的熔點(diǎn)是1850不易熔化，即使是生產(chǎn)含碳量0.04%的鋼種也沒有增碳的現(xiàn)象。且爐渣較活，宜于后部工序的,渣洗工藝,將合成渣配制后，儲(chǔ)存于高位料倉(cāng)，待出鋼過(guò)程中脫氧合金即將加完時(shí)，隨鋼流投入包中，出鋼過(guò)程和出鋼后要通過(guò)底吹氬攪拌促使渣料全部熔化，并在渣表面投加少量鋼水潔凈劑，該種潔凈劑是一種包覆有強(qiáng)脫氧材料的球狀予制材料，對(duì)熔渣進(jìn)一步脫氧。,合成渣料投入量,合成渣料投入的多少、

9、碳質(zhì)復(fù)合材料的配比，主要依據(jù)轉(zhuǎn)爐渣帶入鋼包中的量多少及渣中FeO含量而定。同時(shí)要充分考慮過(guò)程溫降以及上鑄機(jī)之前是否經(jīng)過(guò)LF爐精煉處理。如果決定不經(jīng)過(guò)LF爐處理，這時(shí)要在吹氬站進(jìn)一步測(cè)溫測(cè)定鋼中鋁、氧含量，及渣中氧含量。當(dāng)渣中氧含量FeO+MnO）4%時(shí)，還要向渣面投少量的碳質(zhì)復(fù)合材料，以進(jìn)一步脫氧，并根據(jù)鋼中鋁含量決定鈣處理的喂絲量。由于渣中含氧量很低，故Ca/Al也就比較穩(wěn)定。理想值為0、080、12。,渣洗后包中浮渣成份,成份 （%） CaO 45-51 SiO2 6-8 MgO 7-9 （FeO+MnO） 1. 5 - 4 CaF2 6 Al2O3 20-30,可不經(jīng)LF爐,這樣的浮渣成

10、份保證了低的氧含量，足夠的堿度，良好的粘度?？梢宰龅酱龠M(jìn)脫硫反應(yīng)，良好脫氧效果，減少鋼包侵蝕，減少鋼液回硅。使用上述的特殊材料合成渣，通過(guò)渣洗工藝可使鋼水中硫含量在轉(zhuǎn)爐出鋼硫含量的基礎(chǔ)上降低30%左右。對(duì)于非超低硫越低碳鋼種，應(yīng)將其渣中（FeO+MnO）控制在1.5-3.0%，便可在鈣處理后直接送去澆注。,渣洗過(guò)程中溫度損失,渣洗過(guò)程中溫降較大，主要是兩個(gè)原因。一是固體渣料的熔化吸熱，二是為促進(jìn)渣料熔化及夾雜物上浮的大量吹氬。因此為保證正常澆注工藝要求，必須適當(dāng)提高出鋼溫度。如果沒有條件適當(dāng)提高溫度，也可以調(diào)整渣料成份減少降溫?？稍贚F爐在RH上進(jìn)行簡(jiǎn)短升溫。,LF爐精煉,系統(tǒng)必須保持良好的密

11、閉性，微正壓操作。 盡可能少喂鋁，渣脫氧也要少加鋁屑 加上述的特殊碳質(zhì)脫氧劑 加鋁屑，也要采用包覆式加入，使鋁能進(jìn)入渣中的緩釋脫氧 中（高碳非低硅鋼種也可采用硅鐵粉加碳粉擴(kuò)散脫氧）。 渣料的加入原則是 低熔點(diǎn)、低硅、低硫、低FeO及適合的粘度 精煉過(guò)程中渣子有良好的連續(xù)發(fā)泡功能。 多采用電熔12CaO7Al2O3為主的造渣材料配以帶有碳酸根的發(fā)泡劑及包覆性脫氧材料。以保證長(zhǎng)效發(fā)泡、脫氧及吸附夾雜能力，并對(duì)鋼包襯侵蝕較少。,LF爐精煉加料量,石灰： 600公斤 螢石： 60公斤 精煉渣（含緩釋脫氧劑）：400公斤 鋁削： 40-60公斤 鈍化電石：30-50公斤,水口結(jié)瘤,結(jié)瘤 由于鋼中存在著A

12、l2O3夾雜和二次氧化 的Al2O3，這是一種高熔點(diǎn)（2030） 的夾渣。當(dāng)這些鋼液中懸浮的Al2O3遇 到溫度較低的鋁質(zhì)塞棒頭或上、下水口 壁時(shí)就會(huì)沉積，形成絮狀凝固物， 造成“結(jié)瘤”。,解決結(jié)瘤的關(guān)鍵,減少鋼中氧化鋁夾雜總量 1、促進(jìn)出脫氧產(chǎn)物上浮鋼 2、強(qiáng)化精煉爐擴(kuò)散脫氧 3、避免過(guò)程吸氧 4、鈣處理,沸騰,鋼中含氧量過(guò)高。同時(shí)，鋼水進(jìn)入結(jié)晶 器后溫度急劇下降，氧在鋼水中的溶解度 也急劇下降，鋼水中的自由氧含量急劇增 高，順著結(jié)晶器邊防緣上浮至液面。輕者 竄火苗、重者沸騰。輕者表面質(zhì)量不好、 重者因皮下氣泡而報(bào)廢（沸騰鋼坯）。,解決過(guò)程吸氧方法,解決過(guò)程吸氧的方法 出鋼時(shí)間 ： 46分

13、原料干燥 ： 水份 0、5% 適當(dāng)?shù)匿摪禋辶?： 裸露鋼水面小 埋弧好： 弧光無(wú)閃露 覆蓋劑好： 舖展、 堿度、熔點(diǎn)、吸附性、干燥 中包渣好： （以后討論） 保護(hù)澆鑄好： 氬封、保護(hù)管、密封墊 保護(hù)渣： 均勻、干燥、成份,鈣處理,由于鋼中存在著Al2O3夾雜和二次氧化的Al2O3，這是一種高熔點(diǎn)（2030）的夾渣。是造成“結(jié)瘤”的禍根。因此要向鈣中喂鈣線，使其與氧結(jié)合生成的CaO再與鋼中的Al2O3形成低熔點(diǎn)（1360）的12CaO7Al2O3，避免結(jié)瘤。 Ca/Al控制在0.08-0.12為宜。無(wú)論從鋁及鈣消耗成本上，還是鋼的潔凈度上都是無(wú)益的。,喂鈣線量,鋁含量 喂鈣線量（米） 0、01

14、0、02% 200250 0、020、03% 250300 0、030、04% 300350 0、040、05% 350400 0、050、06% 400450,涮塞棒、水口,當(dāng)Ca含量較高時(shí)，多余的CaO在鋼水 流過(guò)水口或塞棒時(shí)會(huì)與這些元件上的 AI2O3形成低熔點(diǎn)的12CaO7Al2O3， 被鋼水沖掉，導(dǎo)致塞棒變短、水口內(nèi) 徑變大甚至水口被燒穿。,要害,原始夾渣量一定要少 鈣處理要相當(dāng) 鋁多了不好 麻煩 消耗高,鋼包覆蓋及中包冶金,精煉后應(yīng)繼續(xù)吹氬，并向鋼包上撒上具有保溫和吸附夾雜能力的覆蓋劑。在中包除設(shè)置沖擊板、擋渣堰、擋渣壩，改善中包內(nèi)鋼液流場(chǎng)以外，還應(yīng)投加中包覆蓋劑。中包覆蓋劑除保溫

15、、隔絕空氣外，更重要的作用是吸附鋼液中的夾雜物。因此像結(jié)晶器保護(hù)渣一樣必須具有合適的堿度、粘度和熔點(diǎn)。當(dāng)中包耐材采用鋁質(zhì)材料時(shí)其堿度應(yīng)為1.1-2.0；當(dāng)采用鎂質(zhì)材料時(shí)其堿度應(yīng)為2.5-3.0。其熔點(diǎn)為1350左右，在鋼液面上應(yīng)具有熔融層、半熔融層、燒結(jié)層、固體層四個(gè)層面結(jié)構(gòu)。其粘度應(yīng)為0.4-0.8PaS，厚度為50mm。,新型中包覆蓋劑,當(dāng)中包耐材采用鋁質(zhì)材料時(shí)： 堿度應(yīng)為2.0-2.5 其熔點(diǎn)為1350左右 SiO2 9% 無(wú)碳 應(yīng)具有熔融層、半熔融層、燒結(jié)層、固體層四個(gè)層面結(jié)構(gòu)，厚度為50mm。,鋁含量的控制,在充分脫氧的條件下 精煉前：0。050% 精煉后：0。040% 成品 ：0。

16、022%,1、連鑄漏鋼有哪幾種類型,結(jié)晶器內(nèi)坯殼薄且生長(zhǎng)不均勻，當(dāng)鑄坯出結(jié)晶器下口后，承受不住鋼液的靜壓力以及其他應(yīng)力的綜合作用，坯殼的薄弱處被撕裂，鋼液漏出，造成漏鋼。 類型：開澆漏鋼、鑄中漏鋼、粘結(jié)漏鋼等,2、造成開澆漏鋼的原因有哪些,主要是開澆準(zhǔn)備不充分開澆操作不當(dāng)。設(shè)備上結(jié)晶器與二冷區(qū)首段對(duì)弧不好。避免開澆漏鋼，應(yīng)充分做好澆注前設(shè)備檢查和開澆前的準(zhǔn)備工作；根據(jù)所澆鋼種與斷面控制好開澆的起步時(shí)間，起步拉速，并按要求增加拉速，保持結(jié)晶器液面穩(wěn)定，坯殼均勻生長(zhǎng)。,解決開澆漏鋼,深 少 勤 慢 低,3、鑄中漏鋼,澆注過(guò)程中發(fā)生漏鋼的原因是多方面的，主要是： 結(jié)晶器過(guò)度磨損及較嚴(yán)重的變形，錐度變小，造成鑄坯嚴(yán)重脫方；注流與結(jié)晶器不對(duì)中；結(jié)晶器與二冷區(qū)對(duì)弧不準(zhǔn)；鑄坯出結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度不夠等會(huì)影響鑄坯，使坯殼厚薄不均，較易造成漏鋼。,3、鑄中漏鋼,2）長(zhǎng)時(shí)間澆注，浸入式水口底部蝕空，或者半邊脫落，結(jié)晶器內(nèi)熱中心下移，液面可能結(jié)冷鋼，嚴(yán)重時(shí)形成懸掛，撕裂坯殼漏鋼。 3）拉速過(guò)快，澆注溫度過(guò)高，或拉速突然變化，都會(huì)使鑄坯坯殼過(guò)薄而引起漏鋼。 4）保護(hù)渣性能不良；或形成渣圈未及時(shí)挑出，或