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真空炉生产超低碳钢的实践操作

来源：成都新德南光机械设备有限公司 | 发布时间：2020-03-09 |

真空炉生产超低碳钢，最难控制的过程是前期的脱碳和后期的快速铝脱氧和合金化。针对华强真空炉，在设备性能基本稳定的前提下，通过优化脱碳工艺操作过程，总结分析碳氧反应的利用系数以及铝脱氧和合金化时的收得率，摸索出一些经验公式，大大缩短了真空处理时间，加快了生产节奏，提高了产品质量。

真空炉生产超低碳钢的实践操作


　　1、真空炉生产超低碳钢的工艺过程


　　转炉过来的钢水→测温定氧取样→轻处理7分钟→再测温定氧→进行8 分钟的深脱碳处理→测温定氧取样→加铝脱氧及合金化→循环3 分钟后→测温定氧取样→净循环5 分钟后出钢。
　　针对这一过程，难点控制主要有两个方面，第一，如何在15 分钟内将碳脱到最低范围；第二，如何根据15 分钟脱碳后所定的钢液中残余氧含量，将铝一次性加到位，既能保证铝脱氧，又能保证铝合金化。这样，冶炼时间就能控制在25到30分钟之间。否则的话，真空处理时间就大大延长。在超低碳钢的生产过程中，随着冶炼时间的延长，耐材与钢液之间的接触也要导致钢水回碳，另外，超低碳钢由于铝的加入量比较大，产生的Al2O3夹杂很多，所以，铝加入的越早，越有利于Al2O3夹杂的上浮，越有利于后道工序的操作及产品质量的提高。


　　2、碳的控制


　　生产超低碳钢时，转炉钢水是不经过脱氧而直接上真空炉进行脱碳处理的，所以，对转炉过来的钢水，我们必须要知道钢水中的碳和氧的含量。根据实践经验，100ppm 碳大约需要150ppm 的氧，若要把碳脱到极低范围，还必须要保证钢水中有富余的200ppm 以上的氧含量。例如，转炉钢水碳为300ppm，要想将碳脱到极低范围，需要的氧含量为：3×150+200＝650 ppm．当然，富余氧含量越高，越有利于脱碳，但是，过高的富余氧含量必将需要更多的铝来脱氧，这将造成原料浪费，还将影响到钢水的纯净度。


　　3、轻处理


　　开始阶段，由于碳，氧含量比较高，反应比较激烈，易喷溅，所以我们要控制碳氧反应速度，避免一些事故的发生。在刚处理时，将提升气体流量设为80Nm3/h，并要控制抽真空速度，一般情况下1000mbar抽至400mbar用时2分钟，400mbar抽至150mbar用时2分钟，再保持150mbar约2分钟，在氧含量较高的情况下，轻处理结束，钢水中的碳含量基本能降到30ppm左右。


　　4、深脱碳处理


　　随着钢水中碳含量的降低，脱碳速率变慢，碳的扩散成为限制性环节，要想继续进行脱碳，必须采取其他措施。此时，要根据轻处理结束后所定的氧含量来决定。第一，当钢水中富余的氧含量仍然很高（大于300ppm），就要提高提升气体流量到150Nm3/h，并打开E3，E2，E1增压泵，将真空度降到1mbar左右，保证9分钟的循环脱碳时间，可将碳降到15ppm左右。第二，若钢水富余氧含量较低，可结合第一次碳含量和氧含量，根据经验公式100ppm碳大约需要150ppm的氧，再加上富余的200ppm氧，算出还需要增加的氧含量。最后利用T-COB氧枪进行吹氧深脱碳。生产实践表明，在枪位为4220mm，氧压为14到16bar，氧流量为1800 Nm3/h时，每吹100Nm3氧气时，可使钢水中增加氧550ppm。由此可以计算出吹氧的体积。
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