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转炉炼钢双渣法操作

《科技信息》 

在钢渣深加工工艺技术方面,宝钢在国内率先 

研发了年产l0万吨钢渣磨细深加工生产线和钢渣特 

种混凝土试验生产线,实现了钢渣微粉替代水泥的 

产业化。此外,宝钢还在钢渣微晶玻璃、钢渣余热 

回收、钢渣粉绿色应用、钢渣特种型砂应用、钢渣 

混凝土应用、钢渣透水混凝土等方面进行了研究和 

探索,为钢渣未来的高附加值利用奠定了基础。随 

着宝钢环境经营战略的确立,宝钢还将陆续启动一、 二炼钢渣处理改造、宝钢发展公司钢渣产业化等项 

目,宝钢的钢渣处理工艺和技术还将获得更大的发 

展。 

r_lf’、MCP技术的新进展一柔性化在线热处理 

-_-近年来,在线热处理技术受到普遍重视,这是因 

为在线热处理利用轧制余热对钢材进行热处理,可 

以省去离线热处理必须的二次加热,因而节省能源, 

简化操作,缩短了产品的交货期。同时,在线热处 

理可以利用材料轧制过程中积累的应变硬化,在有 

些情况下可得到比离线热处理更优良的产品性能和 

质量。 

传统的在线热处理技术包括加速冷却技术和直 

接淬火技术。加速冷却是指在控制轧制后,在奥氏 

体向铁素体相变的温度区间进行某种程度的快速冷 

却,使相变组织比单纯控制轧制更加微细化,以获 

得更高的强度。直接淬火技术可以代替再加热淬火, 

将处于奥氏体区或两相区的热轧后的钢材直接水淬 

至室温。随着TMCP技术的发展,为了进一步改善 

产品质量,在传统的加速冷却和直接淬火基础上, 

柔性化的轧后热处理得到了快速发展,成为TMCP 

技术发展的前沿和热点。在传统的轧后冷却方式(加 

速冷却和直接淬火)的基础上,已经开发出实用化 

的超快速冷却和再加热装置等新型在线热处理设 

备,因而可以涵盖从加速冷却的低冷速到直接淬火 的高冷速的全部冷速范围。各种控制方式的开始点 

和终止点可以依据需要控制,冷却路径可以按照工 艺要求灵活控制和调整,所以材料的相变可以处于 

工艺过程的精细掌控之中,这为钢铁材料的减量化 

生产和性能提高提供了极为广阔的空间。加强轧后 

柔性化在线热处理工艺、装备、技术、产品开发和 

利用已成为轧制技术发展的重要趋势。 -k,d:炉炼钢双渣法操作 

转炉炼钢生产中,转炉炉内脱磷的问题一直受 

到各炼钢厂的高度关注。当铁水[P]超过0.12%时, 

单渣法脱磷就比较困难;当铁水磷含量超过0.12 

%的情况下,铁水中的[si]达到了O.5%及以上,会 

增加转炉脱磷的难度。因此,通过对影响转炉脱磷 

的因素进行分析研究,采用双渣法操作取得了良好 

的脱磷效果。 

在保证前期炉渣尽快化好的前提下,一次倒渣 

前采用高碱度、高氧化性和低温度的方式。但是由 

于铁水硅含量较高达到0.5%,造成一次倒渣时碱度 

较低、温度较高.从脱磷反应的热力学条件可知,脱 

磷反应的平衡常数K越大,磷在渣一钢间的分配比 

Lp越大。温度对Lp的影响是通过对K的作用实现 

的。K随反应温度的降低而增大,即低温有利于脱磷, 

同时,低温还会导致降低,也有利于脱磷。,随着 

碳含量的增加,磷分配比随之降低。这主要是因为 

在炼钢过程中,磷主要是被氧化去除。转炉吹炼至 

终点,当钢水终点fC1含量大时,根据碳氧反应平衡 

可知,钢水终点[0】量就小,炉渣氧化I生随之降低。 

这与TFe有些近似,都是由于炉渣氧化性的降低, 

磷在渣一钢间的分配比LP逐渐变小,不利于脱磷。 

而其它金属成分对磷分配比的影响主要体现在各元 

素含量对fP1的活度的影响,但在一般条件下影响都 

不太大。通过以上几方面影响因素的理论分析,要 

获得较好的脱磷效果,可以通过降低转炉终点温度、 

提高炉渣碱度和炉渣氧化陛以及合适的终点嘲信 

量。以上几方面影响因素存在相互影响的关系。 

在冶炼前期,根据转炉内的化学反应情况,【s】、 

[Mn]和【0]的反应为主要反应。由于【S]与[0]的反应为放 

热反应,造成炉渣内温度迅速升高。因此,控制铁 水[s】有利于保证一次倒渣前的脱磷效果.结合晕钢生 

产实际情况,新产品工艺路线的稳定,在满足出钢 

温度的要求下,必须稳定转炉工艺操作,加强装人 

制度、冶炼过程操作,满足生产工艺要求。 

从双渣法的实际操作情况来看,由于双渣法工 

艺要求在转炉吹炼7~10min倒一次渣,之后再重新 

造渣,转炉终点炉渣碱度满足脱磷要求。从统计数 

据来看,终点炉渣碱度平均为4.14,最小为3.37; 

MgO控制在10%左右;重钢终点TFe含量平均l8.07, 

TFe含量控制在18~20%可以获得较好的脱磷效果, 

・55・

 《科技信息》 

实际生产中的终点脱磷率为91.39%。在实际生产中 

转炉终点含量满足生产工艺要求,从统训数据来看, 

在保证造好渣,达到脱磷效果的情况下,可以提高 

转炉终点【c】唐量。通过对双渣法操作的摸索,满足 

转炉工艺生产要求,为重钢新产品的开发奠定了基 

础。 

二 还原烧结矿生产工艺 J 传统上说,烧结矿的还原是在高炉中间接还 

原。因此,高炉中烧结矿的还原行为受到还原平衡 

的控制。然而,由于采用了新开发的工艺,除了可 

以使用粉矿外,在烧结机上还可以通过还原剂同步 

进行直接还原,从而使得还原不受一氧化碳/--氧化 碳气体反应平衡的限制。 

新工艺烧结和还原同时进行,除了有传统的烧 

结矿外,还含有部分金属铁和氧化铁的预还原烧结 

矿。 

研究发现,作为还原剂的碎焦末尺寸,氧分压 

和烧结料(小颗粒)的结构都对烧结过程中生产预 

还原烧结矿有显著作用。研究过程中采用的碎焦末 

尺寸为lmm、125 ITI、44 m和l0 133以及更小。 

当焦末尺寸为45 m到125IXII1之间时,还原度最大, 

同时,碎焦末在这一尺寸范围时生产率也最大。如 

果焦末尺寸进一步降低,则还原度和生产率均下降。 当氧分压在9%和15%时,焦炭燃烧受到限制,从而 

可以获得较高的生产率和还原度。当氧分压达到21% 时,铁矿石出现过度熔化;相反,当氧分压为6%时, 

焦炭不能持续燃烧。对(A)基本型、(B)煅烧石灰涂层 

型(即在小颗粒外部涂裹煅烧石灰)、fc)铁矿石涂层 

型(即在外部涂裹铁矿石)三种小颗粒结构进行了 

研究。(B)和(C)具有不同的颗粒结构,其目的在于抑 

制熔化和防止熔融物质流出小颗粒。在使用涂裹煅 

烧石灰的(B)情况下,可以取得较高的还原度和生产 

率,而在(C)情况下有更高的还原度和生产率,且还 

原度达到45%。 

向烧结料层上添加压缩的压块料,取得了还原 

率达到60%的结果,而当压块涂裹熔化延迟材料后, 

取得了70%的还原率。为防止压块的过度熔化和改 

善还原度的不均匀性,必须开发新的点火技术。此 

外,也必须开发提高压块混合比的技术。 

从在高炉中使用预还原烧结矿的估计结果看, 

・56・ 可以确认与使用传统烧结矿相比,高炉的透气性明 

显改善。 

立:|二=型高强度热轧钢板--BHT钢板的开发 

/] I通常在钢板强度提高的同时,钢板的成形性会 

下降,因此迫切希望开发出既强度高又不会降低成 

形性的钢板。 

川崎制铁公司通过高精度控制热轧后的冷却, 

适当调整钢中的固溶N量,同时细化晶粒的粒度, 

结果开发出了可降低钢板强度、钢板在成形时具有 

良好的加工性、在涂漆烘烤处理后强度有很大提高 

且抗自然时效性好的热轧薄钢板。开发钢板的应变 

时效处理后的应力一应变流线图和以往的BH钢板的 

比较表明,以往的BH钢板经涂漆烘烤处理后屈服强 

度提高了,但塑性变形区域中的变形应力与原钢板 

的相同。因此,以往的BH钢板只限用作抗凹陷的汽 

车外板。而开发钢板通过应变时效处理后屈服强度 明显超过以往的BH钢板,同时抗拉强度也大大提 

高。由于开发钢板具有这种优点,因此可以用作对 

防碰撞性和抗疲劳性要求高的汽车结构件。 

通过新型高强度热轧钢板(BHT钢板)的开发, 

获得如下结论: 

(1)开发钢板抗拉强度的提高是由于预应变时 

导人的位错会因涂漆烘烤处理而坚固粘着,并在涂 

漆烘烤后的塑性变形时促进位错的扩大再生,使位 

错在位错群中的运动所需的外力增大所致。 

(2)开发钢板受到10%的预应变后通过烘烤处 

理,屈服强度的增大超过了80MPa,抗拉强度提高 

了大约60MPa。 

(3)开发钢板抗拉强度的提高不仅有助于提高 

抗疲劳特性,而且增加了高速变形时的吸收能。 

(4)开发钢板的成形性与原钢板 等级相同 

的普通钢板一样。 

(5)开发钢板在1年的常温放置中自然时效变 

差非常小,YS上升了大约30MPa,El下降最高2% 左右。 

(6)开发钢板利用应变时效硬化的作用可以提 

高抗碰撞特性,板厚可以减小大约0.1mm,相当于 

TS可以减小60—70MPa。减小板厚有助于减轻车身 

重量,或确保难成形部件的成形性(强度等级降低) 

等。

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