李维华，林致明，王伟，王光文

（福建三宝钢铁有限公司技术中心，福建 漳州 363000）

Q195是一种碳素结构钢，屈服强度195MPa，比Q235强度低，价格较便宜，具有较高的塑性、韧性和焊接性能以及良好的压力加工性能，缺点是强度较。用于制造地脚螺栓、犁铧、烟筒、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、支架、焊接结构等。一般以热轧（包括控轧）状态交货。根据需方要求，经双方协议，也可以正火处理状态交货。

鉴于Q195碳素结构钢拥有广阔的应用市场，同时，其生产工艺比较适合公司当前生产工艺和设备，只需要在连铸工序后面增设一条轧钢线。公司通过调查研究后，于2018年年底引进了一条热连轧热轧卷板生产线，主要市场热轧普通碳素结构钢，产品供应到下游生产链作为冷轧坯料、冷弯型钢坯、焊接钢管坯和自行车、小五金制品的制造。本次冶炼试验主要摸索Q195带钢冶炼生产的生产工艺和生产可行性，为后续连铸工序和轧钢工序提供前提条件。

1 冶炼过程控制

本次碳素结构钢Q195生产试验采用碱性电炉炼钢法与LF精炼炉法，脱氧方法采用镇静钢脱氧法，整个工艺流程为70t碱性电炉全废钢冶炼→出钢及脱氧合金化→LF精炼炉→上连铸，具体控制过程如下。

1.1 化学成分设计

结合碳素结构钢Q195相关元素在钢筋中所发挥的作用及国标GB/T 700－2006规定的化学范围要求，设计了相关元素含量控制标准，如表1所示。

1.2 步料操作控制

电炉装料操作采用炉顶料罐装料，装入量控制在70±5t。为了提高炉衬的寿命，减少冶炼时间与合金元素烧损，降低电耗与电极消耗、操作过程中主要控制炉料在料罐中的布料合理性，遵循上疏松、下致密、四周低、中间高、炉门口无大料、穿井快、不搭桥、融化快和效率高的原则。

表1 化学成分控制标准

1.3 熔化期操作控制

熔化期的主要任务是将块状的固体废钢快速熔化，并加热到氧化温度，同时，提前造渣，早期去磷，减少钢液吸气与挥发，操作关键点在于合理供电、及时吹氧和提前造渣。为了缩短熔化期操作时间，可以采用强化用氧、减少热停工时间、废钢预热和提高变压器输入功率的措施，具体操作按表2进行。

表2 炉料熔化过程与操作

1.4 氧化期操作控制

当固体废钢料完成熔化，并达到氧化温度，脱磷率达到70%～80%以上时，进入氧化期，氧化期的主要任务是去除钢液中的磷、气体和夹杂物、脱碳和升温到指定温度，一般为了冶金反应的进行，氧化开始温度控制在1550～1580℃，后续合理控制金属料的升温曲线。

1.5 出钢及预脱氧合金化操作控制

出钢过程采用偏心炉底无渣出钢方式，采用脱氧剂（硅钙钡和铝锭）、硅锰和硅铁合金进行脱氧预合金化。合金加入顺序为：脱氧剂→硅锰合金，合金在出钢至1/4～1/3时开始加入，出钢至2/3～3/4时加完。合金加入量计算过程中，出钢量按68．00t/炉计，钢液成分按照各元素含量下限控制。

1.6 钢包精炼操作控制

钢包精炼操作的主要任务是微调成分、调整温度、去气去夹杂和调节电炉与连铸生产节奏。精炼操作的核心在于白渣精炼，因精炼操作处理周期有限，白渣形成时间越早，则有效精炼时间越长，效果也越好，精炼渣采用CaO-Al2O3-SiO2系，以保障熔渣良好的流动性，实现高碱度、低熔点、低氧化铁的精炼过程，控制好LF炉内的还原性气氛，同时，做好良好的底吹氩搅拌，保证炉内具有较高的传质速度，过程中取样查看钢液成分情况，适当补加合金元素达到目标值。

2 冶炼结果

通过采取以上工艺控制措施，对Q195前5炉钢液生产情况进行统计，如表3所示。

3 结语

通过采用合理化学成分设计，控制好电炉炼钢和LF钢包精炼炉关键操作要点，成功冶炼获得了符合国标Q195的化学成分，并且钢液的氧含量较低。

试验工艺生产Q195钢液相关冶炼周期均在正常生产控制范围内，在以后日常生产中是合理可行和值得推广的。

表3 冶炼结果