[科普中国]-高拉碳操作

简介

转炉高拉碳操作具有一系列的好处，如提高钢水纯净度、节省增碳剂和合金料、降低供氧时间、减少炉前操作人员的劳动量等。

胎圈钢丝一般从Φ5.5mm轧材经过干湿30多道拔丝工艺最终生产出Φ0.15～0.2mm 的成品，成型工艺复杂，对钢水洁净度和钢材组织要求高，许多研究者对其夹杂物研究较多，而转炉冶炼高拉碳操作报道的较少。胎圈钢丝用C72DA钢是某厂的试制钢种，前期生产了30炉，转炉吹炼终点平均w（C）只有0.13%，达不到转炉高拉碳的要求，钢水的过氧化较为严重，不仅转炉物料消耗多、成本高，还使得精炼环节调渣难度升高、电耗升高、精炼周期变长、夹杂物难以控制、连铸缺陷如裂纹、偏析、气泡等增多，综合分析原因，转炉高拉碳是重点1。

高拉碳的理论分析及措施转炉的基本任务是脱碳、脱磷、提温。脱磷反应只能在钢渣界面发生，脱磷的有利条件是低温、高碱度、强氧化性、大渣量。由此分析，可采取以下措施。

超高枪位加类双渣操作高枪位吹炼易导致爆发性喷溅，喷溅所具备的条件是要有炉渣泡沫化完全、渣中FeO 含量高、有大量的CO气体生成，以上条件同时具备才会发生大规模喷溅。

将开吹的相对枪位设定为3m，采取恒氧压变枪位的操作模式，在初始枪位保持5～10s，然后将枪位压至1.5m，反复交替进行，期间严密监视火焰变化，在开吹至5min，提枪、倒渣。此时的倒渣与常规的双渣操作不同，一般的双渣法倒渣量在渣量的1/2～2/3左右，浪费了大量的物料和热量，此时的倒渣只是将渣中FeO控制一下，一般倒渣量不超过1/3，如果吹炼时炉口无溢渣现象则无需倒渣，对冶炼影响很小。进入正常操作模式，后期强制脱碳，过程中无大规模喷溅现象，偶有几炉有溢渣现象。

石灰生过烧率及粒度控制在顶底复吹转炉冶炼过程中，石灰的生过烧率容易被忽视，严格控制生过烧率不超过8%，实践证明化渣情况大为改良。生产中石灰粒度控制在4～8cm，大量的石灰粉末既浪费了物料，也增加了除尘污泥处理设备的工作量。

造成石灰粉末多原因就是长距离输送，多次倾倒，有的工厂地下料仓远离石灰烧制厂，需要经过远距离运输，在反复的装卸过程中产生了大量的石灰粉末，导致石灰粉末超标。有的石灰窑跟转炉车间在同一厂区，但由于石灰窑离转炉车间还有一段距离，一般会采用皮带输送的方式，或避让相关设施，或空间受限，不是一次就可以抵达高位料仓，中间需要多次转接，有的落差高达2～3m，经过几次起落，等抵达料仓就产生了大量的粉尘。因此应尽量优化设计路线，减少石灰的运输、装卸、落差高度、转运次数，最大限度降低石灰的粉末量。

头批料加入制度强化通过加料制度优化来改进转炉的冶炼状况，其中重要的内容就是调整头批料的加入，在头批料中混入10%的含锰复合矿，收到良好化渣效果。转炉冶炼速度快，吹氧的过程就十几分钟，因此前期化渣的好坏直接决定了吹炼的质量，足够的头批料保证了熔池反应的速率，还有的钢厂铁水温度偏高，头批料也有很好的降温作用，抑制温度过快的升高，延长前期低温阶段，提高了脱磷率。

强化留渣操作留渣操作值得重视，现在执行留渣操作的厂家比较少，主要是担心留渣在兑铁时会发生喷溅危险，危及操作人员及生产设备的安全。冶炼胎圈钢丝终点碳含量比较高，渣中FeO质量分数不是很高，一般保持在15%左右，兑铁前先加废钢铁块，因此，只要严格按照规定留渣及操作规程就不会有危险。

在高碳钢冶炼终点，炉渣黏度高，不仅在前期促进化渣的效果不明显，还会粘枪，促进炉底上涨，该状况下不建议留渣太多。在国内某生产车间，在冶炼帘胎圈钢丝的时候实行了留渣操作，连续生产时每炉的留渣量在1/3～1/2，在随后吹炼前期提前化渣效果明显2。

质量控制效果高拉碳操作后连铸坯的中心偏析及中心疏松得到了明显的改善，皮下气泡和内部气泡也有所降低，连铸坯的质量得到一定的提高。

高拉碳操作改善了钢中单颗粒球状夹杂物的数量，提高了索氏体组织的比率，最终轧制线材组织和夹杂物检测结果有了明显的改善，因轧制裂纹或夹杂物超标等原因判废率和改判率下降了10%，提高了成材率3。

总结1.实行高拉碳操作后，在转炉吹炼终点可以保证钢水w（C）>0.27%，w（P）=0.006%，满足了胎圈钢丝低磷出钢的要求，保证了钢水的洁净度。

2.转炉实行高拉碳操作以后，1个月内转炉车间节省了近5%的成本，轧材的合格率提高了10%。

3.在各项高拉碳操作制度化之后，吹炼过程平稳，结果稳定，为后续环节奠定了良好的基础3。