提高LF炉窄成分控制的工艺实践

省炼钢连铸征文提高LF炉窄成分控制的工艺实践李玮1郑文清1梁新维2（1河北钢铁集团承钢公司钢轧二厂，2河北钢铁集团承钢公司技术中心，河北承德，067002）摘要：LF炉投用之前，因承钢资源特色造成钢水氧化性强，合金吸收率波动较大，造成成品合金成分控制范围较宽，成品性能波动较大，合金成本较高。为积极应对严峻的市场形势，降低合金成本，稳定控制成品性能，必须充分发挥好LF炉微调合金的作用。通过采取一系列行之有效的技术管理措施，LF炉发挥了其应有的功效，窄成分控制合金成分，降低了合金成本，稳定了成品性能。关键词：LF炉合金成分成本1、前言承钢因钒钛资源特点要求铁水硅、钛含量低，高炉炉温控制低，其脱硫能力减弱，造成高炉铁水硫含量较高；因资源特点炼钢采用提钒-炼钢双联工艺，特殊的炼钢工艺受到半钢热量不足、渣系单一、化渣困难、转炉脱硫效率低的影响，造成钢水氧化性强、下渣量大。LF炉投用之前，合金成分控制范围较宽，合金料消耗高。为积极应对严峻的市场形势，有效降低合金料成本，LF炉投用后必须充分发挥其微调合金的作用。2、合金成分控制现状LF炉投用前受转炉终点氧化性强等因素影响，合金成分控制波动较大，以Q345B为例，其成分控制情况见表1，硅成分波动范围0.12%，锰波动范围0.27%。表1LF炉投用前Q345B成分控制情况SiMn均值0.301.15最大值0.351.30最小值0.231.03波幅0.120.27图1LF炉投用前Q345B硅成分控制情况0102030405060700.230.240.250.260.270.280.290.30.310.320.330.340.35炉数图2LF炉投用前Q345B锰成分控制情况01020304050601.031.041.051.061.071.081.091.11.111.121.131.141.151.161.171.181.191.21.211.221.231.241.251.261.271.281.291.3炉数3、窄成分控制措施①参考上一班窄成分控制情况控制本班第一炉各班组接班后及时参考上一班窄成分控制情况：转炉下渣情况及其所造成的精炼回硅、回锰情况，LF炉出站样和连铸样的误差情况即中间产品化验室和成品化验室的室间化验误差，谨慎处理本班的第一炉钢水。第一炉钢水处理完毕后及时总结本班LF炉出站样和连铸样的误差情况即中间产品化验室和成品化验室的室间化验误差，供精炼接下来炉次参考，最大限度地保证窄成分命中。表2化验误差允许范围元素含量室内允许室间允许元素含量室内允许室间允许误差误差误差误差Si0.100-0.3000.0200.030Mn0.050-0.1000.0150.0300.301-0.5000.0300.0400.101-0.5000.0300.0400.501-1.0000.0350.0500.501-1.0000.0400.0501.001-1.5000.0500.0651.001-1.5000.0600.0701.501-2.0000.0700.1001.501-2.0000.0700.080②对进站钢水取样，保证取样具有代表性钢水进站中等强度吹氩2分钟后取前样，保证钢水成分均匀，取样具有代表性。另外，对进站钢水进行测渣厚操作，以便于对钢水精炼过程的回硅、回锰事先估算。③事先对钢水合金成分粗调，取中样，根据分析结果进行成分微调钢水第一次加热完毕，氩气强搅拌2-3分钟取中样。钢水进站前样分析结果出来后，若硅、锰成分严重低于目标下限的（低于目标下限0.10%以上）同时下渣量不大的，可不等中样分析结果出来先补合金成分到目标下限，待中样分析结果出来后再进行微调成分；若硅、锰成分低于目标下限的同时下渣量大的，可不等中样分析结果出来先补合金成分到目标下限-0.03%，防止下渣量大回Si、Mn量超出估算范围，导致微调超出窄成分目标范围；其它炉次均在中样分析结果出来前将合金成分补至目标下限。微调Si、Mn成分时，主控操作工根据中样结果用电子表格自动计算精确配料，保证窄成分范围命中率。④规定贵重合金的加入时机，保证合金吸收率微调V、Ti、Cr等成分时，规定各班组在在第一次加热8-10分钟后，抬电极，大氩气量强搅拌2~3分钟，脱氧良好白渣形成后加入，提高贵重合金收得率和命中率，降低合金成本。⑤设立“窄成分命中率”攻关奖每月开展岗位技能练赛并排名，完成攻关目标且排名第一、第二的给予炉长、主控操作工进行奖励。4、实施效果各班组接班后了解上一班生产状况如转炉下渣情况及其所造成的精炼回硅、回锰情况，LF炉出站样和连铸样的误差情况即炼钢二厂化验室和质计部化验室的室间化验误差，谨慎处理本班的第一炉钢水，及时总结本班组第一炉控制情况以便于精心控制其它炉次的生产，保证每炉取样均具有代表性，对不同钢水状况进行不同的补合金操作，根据中样分析结果对钢水进行合金成分的最后微调，保证了成品的合金成分稳定控制在窄范围内，窄成分命中率控制在98%以上，大幅降低了炼钢合金成本的同时杜绝了成品性能的大幅波动，保证了板材性能的稳定。表3LF炉投用后的Q345B成分控制情况SiMn均值0.241.06最大值0.271.08最小值0.201.02波幅0.070.06图3LF炉投用后Q345B硅成分控制情况0204060801001201400.20.210.220.230.240.250.260.27炉数图4LF炉投用后Q345B锰成分控制情况0204060801001201401601801.011.021.031.041.051.061.071.08炉数从表1和表3中的生产数据可以看出：经LF炉处理的Q345B成分波幅小，硅成分波幅为0.07%，锰波幅为0.09%；未经LF炉处理的Q345B成分波幅大，硅波幅为0.12%，锰波幅为0.27%。经LF炉处理与未经LF炉处理的Q345B硅平均降0.06%，锰平均降0.09%。5、经济效益概算经LF炉处理与未经LF炉处理的Q345B硅平均降0.06%，锰平均降0.09%。经LF炉处理的Q345B，硅平均降0.06%，锰平均降0.09%,每炉节约硅锰合金220kg，每炉节约硅铁100kg,则每炉节约成本100*5.3+220*6.5=1960元/炉。年产钢按150万吨、每炉产钢160t计算，每炉节约合金按1960元/炉计算，则年创效益至少在1800万元以上（150*10000/160*1960/10000=1838万元）。另外，通过LF炉的窄成分控制，杜绝了因成分波动造成的成品性能的大幅波动，保证了板材性能的稳定。6、结束语LF炉投用后通过采取一系列的精细管理措施和技术措施，钢中合金成分控制的稳定性较以前大幅提高，产品性能较以前明显稳定，节约了合金成本。