汉钢SWRH82B钢质量提升的工艺实践

2019-08-13赵志雄屈正平

中国金属通报 2019年7期

赵志雄，屈正平，周详

（陕钢集团汉中钢铁有限责任公司，陕西汉中 724200）

SWRH82B 钢是生产高强度、低松弛预应力钢丝和钢绞线的主要原料，主要应用于大跨度桥梁、铁路、高速公路以及高层建筑等国民经济领域，因而要求SWRH82B高碳盘条具有稳定的化学成分、纯净的钢质、非金属夹杂物级别低、优良的力学性能等。

为进一步提升钢丝钢绞线用钢质量，降低企业生产成本，故通过对现生产 SWRH82B 钢冶炼工艺优化，进一步研究提高连铸坯纯净度及质量的措施。SWRH82B 钢性能要求抗拉强度≥1160 MPa，延伸率≥9%，断面收缩率≥30%，其化学成分详见表 1。

1 生产工艺流程

高炉铁水→900 t 混铁炉→120 t 顶底复吹转炉→120t双工位LF 精炼炉→150mm ×150 mm 方坯连铸机→摩根六代高速线材。

2 工艺分析及优化

2.1 转炉工艺

控制铁水原料中钛含量，保证转炉终点碳，减少过氧化；采用低氮增碳剂，控制钢水氮含量，出钢过程采用钢包顶渣，对钢水进行脱氧、脱硫及去除钢水夹杂物。

优化后工艺控制要求：

（1）铁水条件。铁水硅含量0.3%～0.45%，硫含量≤0.070%，磷含量≤0.120%，钛含量≤0.050%，温度T≥1300℃，带渣量不得超过0.5%。

（2）冶炼用合金等原料要求。冶炼用合金要求成分符合国标及内控标准要求，块度适宜，水分含量严格控制，脱氧合金主要为硅锰和硅钙合金，严禁使用含铝的脱氧合金；增碳剂要求采用低氮增碳剂；铬铁采用高碳铬铁。

（3）转炉操作控制。转炉冶炼实行高拉碳操作，要求终点碳含量≥0.20%，倒炉次数≤2次，稳定转炉终点出钢温度（1590℃～1620℃），终点P含量要求≤0.012%，终渣碱度3.2～3.5。

2.1.4 气体控制要求

氧含量控制关键环节主要是减少吹炼终点氧含量，确保全过程化渣，采用高拉碳工艺，提高冶炼终点碳含量，钢包底吹介质为氩气，出钢过程全程进行吹氩；严格执行出钢一、二次挡渣作业；转炉出钢前期，向钢包内加入预熔型精炼渣，保证钢液面形成保护渣层，避免钢水二次氧化，氧含量可控制在40ppm之内。

2.2 精炼工艺

精炼造渣采用电石、硅铁粉及碳化硅等不含铝类脱氧剂，严格控制渣中Al2O3含量，延长软吹时间，促使夹杂物充分上浮。

优化后工艺控制要求：

（1）精炼渣成分控制范围ω（CaO）=40%～50%，ω（SiO2）=20%～25%，ω（MgO）=5%～10%，ω（MnO+FeO） ≤ 1.0%，ω（Al2O3）≤6%。

（2）精炼造渣采用低碱度操作，碱度按2.0～2.5控制，若进站钢水硫含量偏高，碱度控制采用“高+低”相结合模式，通过后期加入适量的石英砂对精炼渣碱度进行微调，确保终渣碱度控制在2.0左右。

（3）LF精炼时，严格控制氩气流量，避免钢水裸露吸氧，采用碳粉、硅铁粉及电石进行造白渣操作，白渣时间保持在10min以上，氧含量可控制在40ppm之内；LF 炉精炼过程钢水裸露易增氮， LF精炼采取微正压操作，全程过程吹氩，精炼结束进行软吹氩，钢液面微动，以钢水不裸露为标准，避免钢水二次污染，采取这些措施后，钢水在钢包精炼过程的增氮量可控制在5ppm～10ppm范围内，氮含量控制在55 ppm之内。

（4）钢水结束后，喂入金属钙线进行夹杂物变性处理，软吹时间≥15min。