杨谊

摘 要：在转炉炼钢工序中，高碳钢炼成率较低，根据我厂生产高碳钢现状，对冶炼高碳钢时的要点及工艺进行总结与优化，并总结出了一些能够有效地对高碳钢的质量有所提高的措施。

关键词：高碳钢;终点碳;高拉补吹法;工艺优化

Abstract：In the converter steelmaking process，the high carbon steel refining rate is low. According to the current situation of high carbon steel produced by our factory，the main points and processes of smelting high carbon steel are summarized and optimized，and some effective ones can be summarized. Measures to improve the quality of high carbon steel.

Key words：high carbon steel;end point carbon;high tensile blowing method;process optimization

转炉炼钢在当代炼钢过程中依然保持领头羊的主导地位，在将来也不可能被改变，转炉炼钢虽然是唯一可以实现总能耗为“负值”的工序，在当前只有通过促进各炼钢工序流程的技术优化，才能实现降本增效和节能减排的重要目标。

1、转炉炼钢终点碳的控制方法

转炉炼钢一般有两种不同的终点碳控制方法，分别是拉碳法和增碳法。增碳法主要通过在吹炼过程中将钢水中的碳氧化到较低时提枪，成分合格倒炉出钢，然后根据所炼钢种要求碳含量加入增碳剂。增碳法缺点是钢中氧含量高，增碳剂消耗量大，夹杂物较多，钢水纯净度大大降低。[1] [2]为了保证碳成分均匀和脱氧效果，不得不增大钢水搅拌强度和搅拌时间，这不仅延长了冶炼时间，增大了温降，同时也给精炼炉增加了负担，与此同时也增加了炼钢成本。拉碳法一般分为两种：一種为高拉补吹法，一种为一次拉碳法。[3]碳在实际操作上困难较大，尤其是在生产帘线钢、轴承钢等质量要求比较高的高碳钢时难度非常大。高拉补吹法具有铁损少、钢中氧含量低、钢中夹杂物减少、合金收得率高，同时节省大量增碳剂等特点。

2、生产工艺及原料条件

我厂生产高碳钢的工艺路线是;120t转炉→120t精炼炉→连铸160×160小方坯连铸机。我厂转炉造渣原料种类主要有石灰、轻烧白云石、生白云石。转炉装入量废钢大约25-30吨，铁水115±2吨，铁水温度一般在1200°C -1400°C。冶炼所加石灰根据铁水中Si含量来进行调整，确保可以达到脱磷和去夹杂的目的。

转炉高拉碳操作，首先要创造好的脱磷条件：控制前期适当低温条件、提高炉渣的氧化性和碱度、适当增大渣量，保证熔渣的流动性良好，促进保碳脱磷和均匀升温的冶炼过程平稳进行。

转炉留渣根据前一炉钢磷含量和终点碳含量决定：如果前炉钢水磷含量低，终点碳含量高，则留渣量控制在2-3t左右;如果前炉钢水磷含量高，终点碳含量低，炉渣氧化性强，就不留渣。兑完铁水后摇正炉体，下枪吹炼，加入已称好的第一批料，进行吹炼（帘线钢4-5min左右，倒掉酸性渣，重新造渣），冶炼过程中枪位要比正常冶炼枪位提高一些，具体视炉内反应成渣情况，结合火焰状况进行适当调整，高枪位主要是强化渣效果。第二批料加入，提高炉渣碱度，促进脱磷。吹炼过程让渣化透，可分批少量加入石灰和矿石，防止过度喷溅和返干。下副枪第一次TSO测量完之后，根据测量的碳含量和温度，对氧量进行适当的调整以实现高拉碳，在达到终点前20s，枪位压到最低，对熔池进行搅拌以均匀温度和成分。我厂高碳钢终点碳含量要求在0.1%以上，终点温度1590°C以上，倒炉根据所炼钢种来加入低氮碳球和低氮增碳剂。为了防止放钢时回磷，我厂采取的具体措施是放钢摇炉至102°左右加入挡渣锥挡渣，放钢结束打开滑板机构有效提高地出钢挡渣效果，严格控制下渣量。放钢时加入石灰等顶渣，调节好钢包中氩气流量和吹氩效果，抑制在钢包中回磷。我厂常炼高碳钢化学成分如下表：

3、目前炼钢工序冶炼高碳钢所存在的问题

3.1 转炉脱磷与保碳难兼得

在冶炼高碳钢过程中，最难的在于碳和磷难以实现二者兼得。使用增碳法虽然磷含量能够确保达到要求，但是终点碳含量则很低;使用高拉补吹法碳含量可以保证，但是磷则有可能偏高，磷高点吹会导致钢水氧化性变强，所用合金等辅料用量增大，对炼钢成本得不到有效的把控。

3.2 难以控制喷溅

为提高脱磷率，必须保证全程高FeO成渣，但渣中FeO含量过高，既增加液相渣量，又降低炉渣表面张力，提高泡沫性，是诱发喷溅的重要原因。一般炉渣中的w （FeO）含量超过一定值，则产生大喷的可能性越高，转炉冶炼更加困难。

3.3 终点判断较难

转炉吹炼到中后期，为提高转炉冶炼的终点命中率一般会通过下副枪定碳、测温来辅助判断终点情况。良好的全程化渣是终点控制的保障，需保证终渣有一定的碱度。中期末炉口火焰逐渐发软，且火焰伴随着摇晃，隐约能看到氧枪则进入末期，钢水中碳含量大概在0.20%左右。

4、工艺优化措施

（一）铁水扒渣：我厂目前转炉所进铁水只有冶炼一些对硫要求较高的品种钢时进行KR脱硫扒渣，铁水渣中大量的SiO2使转炉炉渣碱度变小，冶炼过程中去除磷硫能力减弱，扒渣后可以大大减少转炉渣料的用量。

（二）前期快速造渣：前炉渣子若较好，可以留渣2-3t，冶炼高碳钢时前期加入渣料的同时加入部分矿石，冶炼开始石灰加入遵循少量多次。加入部分矿石可以提高炉渣的氧化性和加速初期渣的形成速度。

（三）减少合金与增碳剂的用量：使用副枪进行定碳、测温，辅助炉长掌控终点，同时也要提高炉长的操作水平，尽可能的准确判断终点碳、磷与温度，避免出现多次点吹的情况，造成炼钢成本增加。

参考文献

[1]于国庆. 高碳钢脱磷保碳工艺的研究与实践[J]. 冶金丛刊，2015（3）：40⁃43.

[2] 慕进文.转炉高拉碳单渣法冶炼高碳钢[C]//第十七届全国炼钢学术会议文集杭州：54⁃58.

[3]吴全明，李瑛，刘广君，等.高碳钢转炉冶炼过程高拉碳工艺研究[J].炼钢，2015，31（3）;1.