2010年第1期 钢铁 总113期 转炉开发3 5 r c钢的生产实践 刘玉宝阿不力克木・亚森 (八一钢铁股份有限公司) 摘要:介绍了八钢第一炼钢厂生产35 FC钢的工艺,在出钢过程中利用碳锰合金球代替增碳剂增碳、脱氧, 并优化了连铸工艺参数。35 FC钢冶炼合格率达98.18%,浇铸合格率达100%。生产出了能够满足市场需求的 热轧带肋钢筋。 关键词: 氧气顶吹转炉;合金化;连铸浇注 中图分类号:TF713.6 文献标识码:B 文章编号:1672--4224(2010)01—oo33—03 Production Practice of Development 35FC Steel in Converter Process LIU Yu-bao ABLIKM・Yasen (Xinjiang Bayi Iron&Steel Stock Co.Ltd) Abstract:The article introduces the technology of producing 35 F C steel grade in No.1 steel of Bayi Iron&Steel Stock Co.Ltd.By using C-Mn alloy add Carbon and deoxidization instead of add carbon material,it also make casting technol— ogy batter.,the pass rate of35 F C steel grade is 98.18%now,the pass rate of continuous casting can reach to 100%.The produced is satisfied of market requirement. Key words:oxygen top blowning converter:alloying:continuous casting 35FC钢是美国SATM标准中热轧带肋钢筋, 格率达98.18%,浇铸合格率达100%,生产出了能够 该钢∞[c】偏高,在转炉生产难度较大。2006年八钢 满足市场需求的热轧带肋钢筋。 为扩大产品品种,在第一炼钢厂40t转炉开发并生 产了35 FC。但在生产冶炼初期合格率较低,仅有 1 生产工艺条件 91.92%,同时连铸二次冷却及拉速等参数存在问 工艺流程:高炉铁水一混铁炉一氧气顶吹转 题,严重影响了轧钢工序的顺行。为了配合八钢调整 炉一出钢挡渣一转炉出钢过程脱氧合金化一底吹氩 产品结构,进一步降低35 FC钢生产成本,2007年 搅拌一连铸浇注 对35 FC钢的生产工艺进行了优化,35 FC钢冶炼合 35FC钢技术要求见表1。 表1 35 r C钢的技术要求 % 设备条件:40t氧气顶吹转炉3座,300吨、600 2 工艺优化及效果验证 吨混铁炉各一座,两座倾翻支架,R6m弧三机三流 小方坯连铸机2台,R8m弧四机四流合金钢连铸机 2.1 转炉工艺优化及效果 2台。 . 由于35 FC钢种属于中高碳钢,在冶炼过程中 联系人:刘玉宝,男,32岁,大专,炼钢工程师,乌鲁木齐(830022)八一钢铁股份公司炼钢厂第一炼钢分厂 E-mail:liuyb@bygt.corn.crl 33 2010.年第1期 钢铁 总。113期 炼钢工凭经验判断碳含量,同时转炉出钢脱氧合金 化合金选择高碳锰铁,合金化过程中需要增碳量为 0.12%~0.20%,增碳剂加入量较大,成品碳含量回收 不稳定,造成冶炼合格率偏低。 针对增碳剂加入量大,增碳量波动大的问题,在 准确判断终点钢水碳含量的同时,在出钢脱氧合金 化过程中,由碳锰合金球合金代替增碳剂和部分高 表2碳锰铁,进行脱氧合金化。通过对Q235钢种现场实 际使用分析,准确的算出碳锰合金球锰、碳的回收 率,有效避免了在冶炼35 FC钢时由于增碳剂回收 不稳定造成碳成分的波动问题。 碳锰合金球在Q235钢种上进行了65炉次试 验,共计合金用量9.75t。碳、锰回收率见表2。 碳、锰回收率 由表2所示,在此次试验过程中碳锰合金球碳、 锰的回收率分别达到88.65%、91.4%,完全满足 3245.54t,本次浇注中包平均寿命达9小时58分,达 到预期目标。从下线的中包观察来看,塞棒渣线部位 及中包包壁侵蚀程度均在正常范围内,满足安全生 产。中包钢水温度控制在1524—1546℃,拉速在 1.8~2.6rn/min,根据此钢种液相线温度1499oC,中 包钢水温度可降低5~10℃,拉速可升高0.2m/min。 从连铸坯的跟踪情况看,表面质量较好,共取46个 35FC钢增碳、增锰的要求。 采取以上措施后,转炉不命中炉数明显减少,冶 炼合格率明显提高,2007年1~8月35 I、C钢冶炼 合格率见表3。 表3 2007年1月至8月35rC钢冶炼合格率 铸坯样,其中有一个铸坯样出现中间裂纹,裂纹比例 为2.17%,较其他钢种属于低裂纹率,此次浇铸达到 预期目的。 2.2.2 O#连铸机浇铸35FC钢 . O#连铸机弧形半径为8000mm,断面尺寸为 150mm×150 mm。根据3#机浇铸35 FC钢的成功 经验,结合0#连铸机本身的特点,将0#机二冷比 水量调整为1.4L/kg,最高拉速为2.8m/min。 由表3所示,2007年1~8月第一炼钢厂累计冶 炼35FC钢82498.44t,废品量1258.01t,冶炼合格率 98.48%,比2006年提高了6.26%。 2.2连铸工艺优化 首次试验4炉钢,生产未出现异常。从连铸坯的 跟踪情况看,铸坯的表面质量都较好,铸坯内部无一 裂纹。后将最高拉速提高到3.0m/min,二冷比水量不 变,继续试验,并对连铸坯取样分析,共取样55个, 有2个铸坯样出现中间裂纹,裂纹比例为3.6%。在 试验阶段’车L钢轧制35FC钢过程中反映较好,能够 满足轧材的要求。 2.2-3效果验证 35 F c钢碳含量范围在0.30%~0.37%,随着碳 含量增加,裂纹敏感性也增加,对于裂纹敏感性的钢 种需要温和的冷却,即弱冷,拉速相应控制低一些。 针对 、3样连铸机各自特点,制定了相应的连铸试 验工艺方案。 2007年1~8月0#连铸机生产合格钢坯 51422.671t,3#连铸机生产合格钢坯29760,751t, 2.2.1 3#连铸机试验35FC钢 在连铸3#机上试验浇铸35FC钢,该机弧形 半径为6000mm,断面尺寸为150mm×150 mm。大 包采用敞开式浇注方式。中包采用浸入式水口加保 护渣保护浇注,中包采用覆盖剂保温。相比其它钢 种,将浇铸35FC钢的二冷比水量降低,调整为 1.5L/kg,最高拉速为2.8m/airn。 首次试验五个中包的35 FC钢,共生产钢坯 合计81183.422t,浇铸合格率100%。生产过程中,对 连铸坯抽查取样,铸坯的表面质量和内部质量都较 好,轧钢未出现一起质量异议。因此,35FC钢连铸 工艺是成熟、稳定的,可以满足生产需求。 3 35FC钢钢材化学成分及力学性能验证 3.1 钢材化学成分的控制 35 F C的成分控制主要为碳、硅、锰、磷和硫。见 34 2010年第1期 图1、图2、图3、图4、图5、为各成分的控制。 8OO 钢铁 总113期 制在0.95%~1.15%,硫控制在0.020%~0.036%,磷控 制在0.030%以下。除了锰含量控制偏高外,其它成 \ 采 分控制均好。 ㈣啪 瑚 善} 咖卿 0 器6o0 400 3.2钢材的力学性能 器2OO 钢材力学性能情况如图6及图7所示。 i000 0 30 32 0 32 ̄--0.34 0 34"-0 36 O 823 468 453 碳含摄范围 :器 羹 O 图1 碳含量的控制范围 900 l l590 ̄630 _ l630 ̄670 一 670 ̄7IO 800 700 600 \ 抗拉强度,MPa 500 籁 400 袅 300 200 1O0 O 0.65nO 70 0 70--0 7S 0.75NO.80 0 80tO 85 图6 抗拉强度的控制范围 800 蠡600 硅含攫范围,% 凝400 器200 O 4UU~q J 4l ~qJU qJU~ q 图2 硅含量的控制范围 i000 800 600 屈服强度,船a 774 图7 屈服强度的控制范围 400 200 O 0 8540 95 0 95一一l 05 l 05~1 15 3I 从图6和图7可以看出,其抗拉强度控制范围 590 710MPa,大部分炉数抗拉强度控制在 630~670MPa;屈服强度控制范围400~447MPa,大部 锰含量范阁,% 图3 锰含量的控制范围 分炉数抗拉强度控制在415~447MPa。抗拉强度还 是屈服强度均符合标准要求。 4 结论 霞 (1)通过优化转炉及连铸工艺,使35FC钢冶炼 l___ … 硗台盘范摄,% 221 ~ 合格率达98.18%、浇铸合格率达100%。 (2)35 F C钢碳控制在0.30% 0.34%,硅控制在 0.012~O 020 0 020一O.028 0 028 ̄0 036 0.036 ̄0 045 图4硫含量的控制范围 0.70%~0.80%,锰控制在0.95% 1.15%,硫控制在 0.020%~0.036%,磷控制在0.030%以下。除了锰含 量控制偏高外,其它成分控制均好。 (3)抗拉强度控制范围590 710MPa,大部分炉 数抗拉强度控制在630~670MPa;屈服强度控制范 围400~447MPa,大部分炉数抗拉强度控制在 415~447MPa。无论是抗拉强度还是屈服强度均符合 磷含量范厨,% 标准要求。 八钢第一炼钢厂已经积累了冶炼中高碳钢的经 验,为转炉今后冶炼中高碳钢做好了准备和奠定了 基础。 图5 磷含量的控制范围 由图l、图2、图3、图4、图5所示,35 rc钢碳 控制在O.30%~0.34%,硅控制在0.70% 0.80%,锰控 参 考 文 献 [IIJ 黄希祜.钢铁冶金原理(M】.北京:冶金工业出版社,2004 [2】冯捷.炼钢基础知识[M].北京:冶金工业出版社,2005. 【3】陈家祥.钢铁冶金学【M埘E京:冶金工业出版社,1990. 35