产品和生产,都要洁净化.docVIP

产品和生产，都要洁净化 ——依靠技术进步构建洁净钢厂的分析研究 崔健 蒋晓放 张立 随着社会的进步，现代工业对钢的性能要求越来越高。为满足这一要求，洁（纯）净钢技术研究也已经成为钢铁冶金技术领域的重要研究课题。与此同时，从头对环境要求的不断提高，绿色制造和循环经济以及可持续发民越来越显得重要，这不仅要求钢厂要生产出优质的产品，而且要求钢厂在环境保护，资源利用等方面作出贡献。 我国一些大型钢铁企业在引进国外技术的时期，就十分注重洁净钢厂的建设。他们依靠科技进步，着手研究开发洁净钢冶炼技术和资源环保技术，目前已经形成批量生产洁净钢的生产技术和管理技术，并在固体废弃物的综合利用、钢渣处理工艺技术的开发以及除尘系统的优化完善等方面不断进取，取得了显著的进步。 洁净钢生产技术打造优质产品 1、超低硫钢生产技术 铁水脱硫是一种较经济、有效的脱硫方法，在工业生产中得到广泛的采用。国内一些钢铁企业曾先后采用了混铁车（CaO系、CaO2系脱硫剂）和铁水包（Mg系脱硫剂）两种脱硫方式。当铁水原始硫为150—300ppm时，脱硫后铁水硫含量最低可达10—30ppm的水平。 转炉的脱硫能力是相当有限的。特别是在铁水原始硫含量很低的情况下，由于入炉的石灰、废钢等炉料带有较高的硫，往往出现转炉过程回硫现象。一般来说，仅靠铁水预处理要稳定生产硫含量小于30ppm的钢是有困难的，因此，在转炉出钢后对钢水进行炉外脱硫势在必行。国内钢铁企业相继开发了三种钢水炉外深脱硫；一是RH处理过程加入脱硫剂方式（方式A）。该方式是开发高效CaO—CaF2系脱硫剂，通过RH合金溜槽将脱硫剂加入真空室，脱硫处理的炉理，使其具有高碱度和低FeO含量。二是RH处理过程喷粉脱硫方式（方式B）。该方式是开发CaO—AL2O3系预熔型脱硫粉剂，采用低枪位操作，以使粉剂能充分进入钢水循环，处理前对钢水和钢包渣进行充分脱氧，以提高脱硫效率。三是LF炉深脱硫方式（方式C）。该方式是开发钙铝系合成渣剂，优化渣脱氧制度，优化钢包底吹氩模式，对于深脱硫钢而言，为强化渣钢界面的脱硫反应，采用强搅拌方式。（三种不同炉外脱硫方式的深脱硫效果见附表） 附表 深脱硫试验结果 方式 [S]i ppm [S]f ppm 脱硫率 % A 28.4 16.2 43.0 B 61.9 38.5 42.2 C 67.0 8.7 87.0 [s]i;初始平均硫含量;[s]f;脱硫后平均硫含量 对比上述三种脱硫方式可见，RH处理过程脱硫（方式A、方式B）脱硫率均在40%左右，脱硫效率并不高。此类工艺作为一种钢水脱硫处理的补充手段，以降低钢种的保留率是比较合适的，其具有占用工位时间少、增氮量小的优点。同时可见，LF炉深脱硫工艺具有很高的脱硫效率，平均脱硫率达87%，在原始硫含量并不很低的前提下，脱硫后可使钢水硫含量稳定达到10ppm以下，平均为87ppm。为超低硫钢的生产提供了有力保证。 ２、低磷钢生产技术 钢中如果含磷量过高，则会在凝固时产生严重的偏析而导致产品脆裂。对于高级管线钢而言，需要将磷降至100ppm以下，而对于在极寒冷地区使用的管线钢而言，为防止冷脆，甚至需将钢中磷含量控制在50ppm以下。国内钢铁企业相继开展了铁水三脱+转炉小渣量（渣量指数为0.3）冶炼工艺，铁水脱硫+转炉大渣量（渣量指数为了1.0）冶炼工艺，铁水三脱+转炉大渣量（渣量指数为1.0）冶炼工艺，转炉预处理脱磷+脱碳转炉中渣量（渣量指数为0.6）4种冶炼工艺. 上述4种不同工艺脱硫效果如图所示 图不同工艺转炉终点磷平均含量比较 由图可见,采用三脱铁水少渣量工艺的转炉终点平均磷含量为120ppm。采用通常脱硫铁水的大渣量工艺的转炉终点平均磷含量为100ppm。采用三脱铁水大渣量工艺的脱大渣量工艺的转炉终点平均磷含量为66ppm，而采用转炉脱磷预处理铁水+脱碳炉中渣量工艺转炉终点平均磷含量达到58ppm。由此可见，方式C、方式D均为生产超低磷钢的有效工艺。 ３、低氧钢生产技术 钢中氧含量过高，则角状夹杂物及宏观夹杂物增多，易于发生脆性断裂，而且非金属夹杂物含量地多也影响钢的表面质量。目前，国内钢铁企业开展了一系列降低全氧含量、减少夹杂物和防止卷渣的技术研究，具体措施包括采用挡渣出钢，出钢时向钢包表面加入改质剂，降低渣的氧化性，采用中间包纯净化技术，以及在连铸操作方面保持适量的氩气吹入量和维持结晶器液面稳定等。 ４、低氮钢生产技术 钢中氮对冷轧板的深冲性能影响极大，氮含量过高将导致钢材硬化、硬度增大、延展性变差。为便冷轧板保持良好的加工性能，钢中氮含量应尽可能降低。一般来说，因为RH脱氮能力有限，特别在低氮范围（氮在50ppm以下）脱氮反应几乎中止。因此降低转炉吹炼终点氮含量和避免钢液增氮是获得低氮钢水的主要措施。 国内钢铁企业从控制入