熊华报

(马钢股份公司四钢轧总厂 安徽马鞍山 243000)

为追求各工序全系统高效运行，“紧凑型、准时化”高效理念在马钢四炼钢厂生产中得到充分体现。原超低碳钢RH本处理脱碳时间高达18 min，为促进工序协同，实现效能提升一体化，现针对IF钢RH脱碳工艺进行了探索。

1 设备及工艺参数

四炼钢厂300吨RH一期于2007年9月投产使用，极限真空度20 Pa，67 Pa条件下的真空抽气能力1200 kg/h。设备及工艺参数见表1、表2。

表1 关键设备参数

表2 关键工艺参数

2 真空脱碳关键因素及改善试验

2.1 转炉终点低氧含量冶炼工艺

转炉顶底复吹具备吹炼平稳、化渣快、不易喷溅、钢水氧化性相对较低等诸多优势，是降低炼钢生产成本、提高钢水质量和各项经济技术指标的有效途径。马钢四钢轧300 t顶底复吹转炉，采用北京钢铁研究总院专利产品双环缝式底吹供气元件，每座转炉安装12个双环缝式底吹供气元件，每个供气元件有独立的气体流量自动化调节、控制系统。转炉采用复吹工艺后，熔池搅拌均匀，同时能在较大范围内调节底部供气强度，控制转炉内的搅拌力，底吹强度优化前后对比如下表。

表3 超低碳钢底吹模式设定

通过转炉底吹模式优化，制定合理的溅渣护炉制度，超低碳钢转炉碳氧积由0.0022降低至0.0016，IF钢转炉终点[C]：0.025-0.045%，[O]：350 ppm-500 ppm，平均终点氧410 ppm，炉后加入环保改性剂80 kg-200 kg，渣中全铁含量10%-16%，为RH自然脱碳创造了良好条件。

2.2 真空度

在一定条件下，真空度越高，与之对应的钢中碳含量越低，脱碳效果越好。在脱碳前期，快速提高真空度可提高钢水环流量，有利于脱碳反应进行。四炼钢厂真空泵设备采用三级增压五级蒸汽喷射泵，可在5min内快速将真空度降低至0.6mbar以下，具备高效脱碳基础。

2.3 炉渣氧化性对脱碳的影响试验

通过调整转炉炉后改质工艺，渣中全铁含量控制在8%-14%，适当提高了炉渣氧化性，在冶炼IF钢时对RH不同脱碳时期取样跟踪，炉渣氧化性与RH脱碳速率的关系曲线如下图1。

图1 炉渣氧化性与脱碳速率的关系

实验结果表明，在其余工况相同条件下，炉渣氧化性升高，随着脱碳反应的进行，渣-钢界面氧平衡被打破，炉渣中的氧向钢水中传递，RH前期脱碳速率明显加快，脱碳结束时刻提前至真空处理13 min-15 min，相比原工艺，深脱碳时间可缩短4 min。

2.4 提升气体流量对深脱碳的影响试验

真空处理开始后，随着真空度的快速下降，碳氧反应剧烈，为减少真空槽内喷溅，脱碳前期提升气体流量不易过大；在脱碳中期，随着碳氧含量的快速下降，适当提高提升气体流量可提高钢水环流量，有利于脱碳反应的进行。优化前后提升气体流量见下表4。

表4 不同脱碳阶段提升气体流量

不同提升气体模式下RH脱碳过程见下图2。

图2 不同提升气体模式下脱碳速率

提升气体模式优化后，统计IF钢生产实绩，脱碳结束[C]>12 ppm的比例由原来的27.2%下降至12.5%，RH处理周期由原来的30 min下降至25 min，改善效果明显。

3 结论

转炉强底吹工艺可显著降低碳氧积，保障了低氧出钢，为RH进站提供较好条件。

渣中全铁含量越高，RH脱碳速率越快。

优化RH脱碳期提升气体流量，可显著提高脱碳效率和脱碳的稳定性，IF钢RH处理周期缩短5 min。