薄板坯连铸超低碳钢

薄板坯连铸超低碳钢生产实践段富春本钢炼钢厂摘要：薄板坯连铸连轧投产后，高强钢、硅钢、耐侯钢、管线及石油套管、汽车大梁等钢种先后试制成功，部分钢种已达到批量生产能力。超低碳钢的生产试制情况报道很少，本文结合本钢炼钢厂的生产实践论述了目前在薄板铸机上进行的超低碳钢生产试制情况。关键词：薄板坯连铸;超低碳钢本钢薄板坯连铸机采用了达涅利的FTSC技术。两台铸机分别于2004年11月、2005年4月投入生产。连铸机投产以来，在薄板铸机上试生产了40余个钢种，包括管线及石油套管钢、高强结构钢、高强汽车结构用钢、集装箱用耐候钢、硅钢、IF钢等，部分品种如石油套管、耐候钢、高强结构钢等钢种已经形成批量生产能力。薄板坯连铸生产IF钢在国内外报道非常罕见，本钢薄板短流程在精炼设施及铸机选型上考虑了生产超低碳钢（IF）的可行性。本文结合本钢的生产实践，论述了在薄板坯连铸上生产超低碳钢的可行性及控制要点。1工艺流程本钢短流程生产线的主要技术装备包括两座镁基脱硫站、两座公称容量180t的顶低复吹转炉、一台双工位的RH-TB炉、一台双工位的LF炉、两台单流薄板坯连铸机，连轧配备一台高强钢轧机。工艺技术流程图见图1所示。2超低碳钢难点分析由于级别不同，[C]、[N]含量要求逐步提高，并尽可能降低[Si]、[P]、[S]。由于薄板坯连铸与常规铸机的区别，在薄板坯连铸生产超低碳钢难度更大。2超低碳钢难点分析常规铸机生产超低碳钢由于不需要钙处理并可进行中包透气水口防堵措施，容易实现成分控制和多炉连浇，而薄板坯连铸控制难度较大。3生产过程控制要点⑴铁水须需经预处理，要求处理后[S]≤0.003%，扒净渣（渣厚≤20mm）。⑵采用精料废钢（坯头、尾及中包块，不得使用耐侯返回废钢）及活性石灰。⑶转炉必须一次碳温命中，控制终点[O]=500~800ppm，不得过吹、补吹。⑷采用无碳包衬，周转罐，无残渣、无冷钢，底吹氩透气性良好。保证钢包在线烘烤时间、红罐受钢。出钢前对钢包进行底吹氩吹扫。⑸出钢过程中不加合金、不脱氧，出钢过程中加入石灰石200kg/炉，出钢后加入铝屑50kg/炉、石灰石100kg/炉。⑹出钢采用挡渣标挡渣，严格控制转炉下渣量，要求RH前钢包渣量≯90mm。⑺采用无碳质引流剂。⑻先在RH进行脱碳，脱碳深度根据钢种级别进行，LF炉的操作为改渣、温度补正及钙处理。⑼LF炉处理控制过程钢水增碳、回硅。⑽中包包盖边部采取石棉密封、吹氩保护，采用保护浇铸。3生产过程控制要点4生产数据分析2006年生产超低碳钢2000t。生产过程中采用了三种不同的精炼处理方式：①RH处理后不钙处理（RH+FTSC）；②RH处理后改渣钙处理（RH+Ca+FTSC）；③RH和LF炉双联法（RH+LF+FTSC），RH炉深脱碳，LF炉进行温度调整、钙处理，控制增碳。①RH+FTSC模式[C]含量可稳定控制在30ppm以下。薄板坯连铸要求精炼处理后T[O]≤30ppm，为保证连铸浇钢顺利，必须控制RH处理后的T[O]含量。实际生产中主要通过减少RH升温、控制RH脱碳终点[O]含量、脱氧后的纯循环时间及钢包顶渣状况等措施降低T[O]含量。生产中多次实现了单炉浇注，但连铸浇钢过程中存在水口堵塞倾向，表现为水口开口度增长快，甚至出现水口堵死现象。同时，附着在塞棒上的夹杂物脱落导致结晶器液面波动大，对铸坯质量及多炉连浇影响大。②RH+Ca+FTSC[C]成分控制情况也非常理想，但钙处理过程喷溅严重，浇注过程发生了水口堵塞。主要原因：由于需要较高的钙处理前温度（补偿钙处理温降），RH升温幅度大，导致钢包顶渣恶化，改渣操作不佳，导致钙收得率低，发生水口堵塞。通过优化钙处理工艺，主要措施包括：控制转炉下渣、减少RH升温、采用吹氩强搅改渣及增加钙处理后的软吹氩时间，在硅镇静钢上（SS400、Q235B）实现了多炉次稳定连浇。③RH+LF+FTSC连铸浇钢状况得到明显改善，开口度保持稳定，水口堵死比例明显下降。成分控制上难度非常大，特别是[C]成分的控制上尤为明显。LF炉下电级升温、加入的渣料及包芯线中铁皮和粉剂的增[C]均比较明显，单RH处理增[C]为0.0002～0.0005%，而RH+LF双联法增[C]≥0.0030%。4生产数据分析薄板坯连铸生产超低碳钢根据钢种级别不同应采用不同的精炼处理方式。4生产数据分析采用双联工艺成分控制难度大，但可生产级别不高的超低碳钢种，如DC03、DC04等[C]含量在0.005%以上的超低碳钢种，通过RH深脱碳，LF控制增碳和稳定的钙处理，可稳定的实现多炉连浇。单RH工艺可稳定控制成分，可生产DC06（IF）等[C]含量在0.003%以下的超低碳钢种，如果不采用钙处理，可通过RH控制T[O]含量，但只能稳定实现单炉浇铸，后接低级别钢种。要实现连铸多炉同钢种连浇，必须采用单RH方式的稳定钙处理工艺。5结论⑴本钢利用薄板坯连铸机进行了超低碳钢的试制，2006年生产量为2000余t，薄板可用于生产超低碳钢。⑵利用薄板坯生产超低碳钢必须进行钙处理，采用RH+LF的双联工艺可得到稳定的钙收得率，可保证多炉连浇，可用于生产级别不高的超低碳钢。⑶采用单RH处理工艺也应进行稳定的钙处理，可生产级别较高的钢种。