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      河鋼宣鋼C72DA簾線鋼質(zhì)量穩(wěn)定控制技術(shù)研究

      2022-01-24 07:55:14張立君
      山西冶金 2021年5期
      關(guān)鍵詞:渣系熔渣氬氣

      張立君

      (河鋼宣鋼二鋼軋廠,河北 宣化 075000)

      高碳鋼C72DA控軋控冷盤條主要用于制作胎圈鋼絲、膠管鋼絲和鋼簾線等鋼絲產(chǎn)品。作為輪胎、傳送帶、高壓膠管等橡膠產(chǎn)品的骨架材料,要求鋼絲具有強(qiáng)度高、韌性好、抗疲勞、耐沖擊的優(yōu)良綜合力學(xué)性能,是深加工拉絲用的高強(qiáng)度線材。該牌號(hào)盤條從冶煉到成品鋼絲經(jīng)過冶煉、連鑄、控軋控冷和拉拔、熱處理等多道工序,每個(gè)工序?qū)Ξa(chǎn)品的力學(xué)和工藝性能要求存在較大差異,所以盤條生產(chǎn)難度大、質(zhì)量要求高。本文結(jié)合生產(chǎn)試驗(yàn)研究,提出簾線鋼C72DA質(zhì)量的穩(wěn)定控制與提升具體方案,從提高鋼材內(nèi)在質(zhì)量、外在質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面不斷地改進(jìn)并完善關(guān)鍵工藝控制點(diǎn),提高C72DA成分的穩(wěn)定性、純凈度以及過熱度控制,使C72DA穩(wěn)定生產(chǎn)達(dá)到了預(yù)期目的。

      1 質(zhì)量穩(wěn)定控制原因分析

      1.1 成分穩(wěn)定性方面控制

      C72DA化學(xué)成分要求控制范圍窄,鋼質(zhì)純凈,有害元素含量低。特別在高品質(zhì)鋼絲生產(chǎn)中,成分波動(dòng)會(huì)引起盤條的通條性能不均勻,造成斷絲。

      為了使成分更加穩(wěn)定,提高鋼水質(zhì)量。對(duì)于成分的窄范圍控制,主要從渣料的選擇、氬氣控制、取樣節(jié)點(diǎn)及準(zhǔn)確性、C及合金補(bǔ)加操作細(xì)化、軟吹把控等幾個(gè)方面控制。

      1.2 渣系優(yōu)化提高鋼水純凈度方面

      對(duì)于氣體元素,氧含量的高低是純凈鋼冶煉的關(guān)鍵指標(biāo),決定了鋼中非金屬氧化物夾雜數(shù)量。通過采用專用的精煉渣和脫氧劑進(jìn)行脫氧造白渣以提高鋼水純潔度。

      1.3 過熱度控制方面

      高碳鋼的偏析是不可避免的,無論采取什么方法,只能減輕偏析,不能消除偏析。為了獲得良好的力學(xué)性能和拉拔性能,應(yīng)嚴(yán)格控制鋼水過熱度和拉速,最大程度的降低中心偏析。為了穩(wěn)定過熱度和拉速,精煉工序應(yīng)該嚴(yán)格把控溫度,對(duì)軟吹過程中的溫降和上鋼溫度進(jìn)行優(yōu)化和控制,保證拉速穩(wěn)定。

      2 具體實(shí)施方案

      2.1 成分穩(wěn)定性控制

      選擇合適的渣樣,使鋼渣具有合適的融化溫度以及合適的堿度,控制堿度在0.8~1.0,目標(biāo)0.9。一次供電15 min,使熔渣完全并具有良好的吸附能力和流動(dòng)性,保證調(diào)C和補(bǔ)加合金時(shí),可以全部融化進(jìn)入到鋼液中,以確保調(diào)分析時(shí)的準(zhǔn)確性。

      氬氣控制分為一次供電階段、調(diào)合金階段以及軟吹階段。

      1)一次供電階段。使用氬氣采用大流量氬氣,使熔渣充分?jǐn)嚢?,加速熔渣融化,以達(dá)到快速升溫的目的。同時(shí),鋼水溫度升高,熔渣完全融化且具有良好流動(dòng)性,也可使精1樣本具有準(zhǔn)確性和代表性。

      2)調(diào)合金階段。精1成分分析出來后,氬氣模式采用旁通吹入,碳粉和合金調(diào)入后,充分?jǐn)嚢?,使其在鋼液中充分熔化并被吸收,保證成分準(zhǔn)確。

      3)軟吹階段。精煉結(jié)束后進(jìn)行軟吹氬階段,因該鋼種軟吹時(shí)間控制長(zhǎng),要求在30 min以上,所以軟吹控制尤為重要。既要保證成分和溫度充分混勻,又要保證溫度可控。該階段嚴(yán)格控制氬氣流量,絕對(duì)不允許鋼液裸露。

      取樣節(jié)點(diǎn)及準(zhǔn)確性控制,保證一次上電后,熔渣充分熔化有樣可取,若出現(xiàn)渣料未完全融化,應(yīng)繼續(xù)供電。取樣之前,應(yīng)進(jìn)行1~2 min大翻,使成分均勻。之后氬氣調(diào)制中吹或弱吹,開始取樣操作,取樣要求采用無鋁取樣器。

      在調(diào)C和合金補(bǔ)加過程中,要求補(bǔ)加量精準(zhǔn)控制,合金采用低鈦硅鐵和中碳錳,成分控制按目標(biāo)值調(diào)整(見表1)。由于脫氧劑采用硅鐵粉和碳化硅,所以在補(bǔ)加硅鐵時(shí),要考慮脫氧劑增硅。調(diào)成分時(shí),氬氣采用大流量氬氣,保證碳粉和合金完全進(jìn)入鋼液中,并充分熔化吸收。

      表1 化學(xué)成分表 %

      精煉結(jié)束后進(jìn)行軟吹氬處理,軟吹氬時(shí)間≥30 min,整個(gè)軟吹過程不得吹破渣層。保證成分的均勻性和準(zhǔn)確性,同時(shí)由于軟吹時(shí)間長(zhǎng),要兼顧鋼水溫降情況,軟吹過程中先加覆蓋劑。

      2.2 鋼水純凈度控制

      優(yōu)化渣系,精煉渣要兼顧各項(xiàng)冶金功能的發(fā)揮,特別是要協(xié)調(diào)脫硫和吸附夾雜,C72DA對(duì)硫要求嚴(yán)格,要求w(S)不大于0.008%,所以在精煉渣設(shè)計(jì)上要考慮脫硫能力,因此在精煉渣的選擇上,采用72A專用精煉渣。

      冶煉C72DA脫氧劑采用低鋁硅鐵粉和90碳化硅,前期脫好氧,早化渣,早成渣,保證白渣冶煉,后續(xù)持續(xù)脫氧勤加少加。

      2.3 過熱度控制

      提高過熱度控制,保證連鑄機(jī)橫拉速,以提高鑄坯質(zhì)量。全過程鋼包加蓋,合理加入覆蓋劑,保證軟吹過程渣層不結(jié)殼,具有流動(dòng)性。軟吹時(shí)間長(zhǎng),不少于30 min,溫降按30~38℃控制,合理使用氬氣流量,目標(biāo)中包過熱度25℃以內(nèi)。

      3 實(shí)施效果

      3.1 成分穩(wěn)定性控制

      通過對(duì)氬氣的控制、鋼樣的準(zhǔn)確性以及調(diào)C時(shí)機(jī)的把控,將實(shí)施前后的C控分析做對(duì)比,見表2、表3。

      表2 實(shí)施前w(C)控分析表 %

      表3 實(shí)施后w(C)控分析表 %

      通過實(shí)施前后w(C)控分析表的對(duì)比,可以看出,實(shí)施前w(C)控波動(dòng)大,最高0.736%,最低0.695%,相差w(C)為0.04%。實(shí)施后w(C)控穩(wěn)定,波動(dòng)小,并且控制在目標(biāo)值0.71%,最高0.721%,最低0.705%,相差0.015%。

      通過調(diào)w(Mn)時(shí)機(jī)的把控以及氬氣控制,實(shí)施前后w(Mn)控做對(duì)比,見表4、下頁表5。

      表4 實(shí)施前w(Mn)控分析表 %

      表5 實(shí)施后w(Mn)控分析表 %

      通過對(duì)比,實(shí)施前Mn控波動(dòng)較大,數(shù)值參差不齊,不定性較差。實(shí)施后,w(Mn)在52%~53%波動(dòng),波動(dòng)范圍小,非常穩(wěn)定。

      3.2 過熱度控制

      通過合理規(guī)范使用覆蓋劑,全程鋼包加蓋以及氬氣的合理使用,實(shí)施前后中包過熱度對(duì)比,見下頁表6、表7。

      表6 實(shí)施前中包過熱度控制 ℃

      表7 實(shí)施后中包過熱度控制 ℃

      通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),在實(shí)施前中包澆鑄溫度多數(shù)超過規(guī)定的過熱度30℃,且最高溫度和最低溫度溫差大、波動(dòng)大,前后期溫度幅度大,最大溫差達(dá)到了27℃,最小溫差為9℃。實(shí)施后,中包澆鑄穩(wěn)定,有利于恒拉速拉鋼,所對(duì)比爐次均未超過規(guī)定過熱度,最高溫度和最低溫度溫差小,對(duì)鑄坯質(zhì)量提升也起到關(guān)鍵作用。

      3.3 渣系優(yōu)化提高鋼水純凈度

      精煉渣系由原來的爐前加白灰700 kg,螢石球100 kg,輕燒白云石300 kg,精煉加白灰1 000 kg,石英砂2 500 kg變?yōu)闋t前加72A專用精煉渣1 750 kg,精煉加72A專用精煉渣950 kg。之前石英砂加入后,渣子稀?。≧從1.42變?yōu)?.15)升溫困難。后期渣R值為1.15,存在燒錳現(xiàn)象,最高燒錳14個(gè)。渣系優(yōu)化之后,防止了增硅燒錳,對(duì)于提高成分的命中率和穩(wěn)定性有明顯作用。

      4 結(jié)論

      通過合理的調(diào)節(jié)氬氣、全程鋼包加蓋以及覆蓋劑的使用,過熱度控制水平大幅提升,鑄機(jī)恒拉速控制在1.8 m/min,大大提高了鑄坯質(zhì)量。通過對(duì)渣料的選擇、氬氣控制、取樣節(jié)點(diǎn)及準(zhǔn)確性、C及合金補(bǔ)加操作細(xì)化、軟吹把控等幾個(gè)方面控制,C、Si、Mn命中率及穩(wěn)定性有了明顯的提升。

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