劉繼武（山東鋼鐵集團有限公司資本運營部,濟南 250101）

高純凈鋼冶煉工藝優(yōu)化研究

劉繼武
（山東鋼鐵集團有限公司資本運營部,濟南 250101）

摘 要：高純度鋼的冶煉應控制好鋼的冶煉工藝，在冶煉過程中要將鋼雜質(zhì)含量盡可能的降低，以便得出更高的純凈度鋼，這就需要對冶煉工藝加強優(yōu)化，最終提升煉鋼純凈度。本文主要研究的是高純凈度剛在冶煉過程中的有關(guān)強化工藝以及改進鋼純凈度的具體方法。

關(guān)鍵詞：高純度鋼；優(yōu)化研究；冶煉工藝分析

在目前的冶煉鋼鐵條件下，要想將鋼材中的磷和硫、氧以及氫、氮等的含量降低到0.01以下，然后將鋼的純度提高。這種煉鋼技術(shù)在不斷地發(fā)展和改進，在適應現(xiàn)代化發(fā)展和進步中，對于冶煉工藝以及冶煉設(shè)備等方面，應逐步采取有效措施提高鋼純度。

1　高純度鋼及其冶煉工藝分析

高純度剛主要是鋼質(zhì)中的磷含量和硫含量以及氧和氮、氫等含量較少的鋼，而相對于非金屬雜質(zhì)，對鋼材的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，鋼材對金屬雜質(zhì)含量的影響以及其特征，是鋼鐵冶煉的水平和標志。尤其是在鋼材中的微量非金屬元素中，一般都是在鋼鐵的冶煉工藝過程中，由于鋼液固態(tài)引起的有害物質(zhì)偏析濃縮而產(chǎn)生或者是結(jié)合出來的。

因此，可以說鋼材中含有非金屬雜質(zhì)的含量高度和鋼的純凈度有很大的關(guān)系，由于鋼的純凈度屬于和鋼的一種相對概念，而且不同的鋼對于純凈度的要求也不盡相同。針對提高鋼純凈度，主要是對冶煉過程中將非金屬元素的含量進行降低，然后對非金屬元素控制其形態(tài)。

高純度鋼在冶煉中的工藝主要是運用科學的工藝，同時運用先進的冶煉設(shè)備進行鋼優(yōu)化提煉。這種高純度鋼冶煉的基本理念主要是對非金屬雜質(zhì)進行控制，保證其含量和形態(tài)以及尺寸都有嚴格的規(guī)定，按照相應的條件控制其含量，達到優(yōu)質(zhì)鋼材的標準和要求?；旧鲜菍ρ鯕饪刂埔约皩γ摿虻亩尉珶?，另外要運用有效的措施防止外來雜質(zhì)侵害，例如，對于保護渣的二次氧化防護等。

首先，就高純度鋼在冶煉過程中應加強對氧控制，可以采用頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐的方式進行氧含量的降低，然后才運用無渣出鋼的方法，以及鋁保護渣、結(jié)晶器保護渣的方式將鋼水進行脫氧，并進行爐渣氧位，從而有效的避免被二次氧化。

其次，高純度鋼對于冶煉過程中，要加強對硫含量控制。要注意硫在鋼材中的存在形式，主要是以硫化物的方式而存在，這種情況容易產(chǎn)生鑄坯裂紋，并且容易影響到鋼的抗腐性能，還會對鋼的韌性造成一定的沖擊力，使其韌性降低。因此，要對硫含量科學控制，先將其進行冶煉，在冶煉過程中進行鐵水的脫硫過程的處理，然后保證金屬液以及爐渣氧含量等保護好。然后在在冶煉的過程中，要注意對脫硫的處理，尤其是對于二次精煉的鋼水脫硫，一般可以采用的是合成渣脫硫方式，這種方式也同樣可以對噴粉以及加熱造渣以及對吹氬攪拌方式進行脫硫處理，需要說明的是應注意到爐渣以及金屬液里的氧應保持低含量。此外，在冶煉的時候要將二次鋼水以及轉(zhuǎn)爐鋼水進行脫硫，可以利用加入合成渣脫硫的方式進行。

2　對于高純凈鋼的冶煉工藝優(yōu)化的研究

對高純凈鋼的冶煉工藝優(yōu)化，主要是為了將鋼性能有效提高上去，同時再降低鋼的磷含量和硫含量、氧和氮、氫等含量，從而將鋼材的強韌性提高上去。因此，運用這種優(yōu)化措施，能夠有效提高鋼水含量純凈度。在冶煉的過程中，要加強對氧含量控制，有利于鋼材的抗疲勞強度，同時要有效將鋼中氮含量降低下去，這樣對鋼深沖性能有利于改善。還要加強鋼匯總的除硫量，這樣有利于提高鋼熱加工性能。

需要重點說明的是，高純度鋼冶煉工藝中對氮含量的控制，主要采用的是轉(zhuǎn)爐控氮。首先利用活動煙罩，在運用變頻風機等檢測設(shè)備進行監(jiān)測，主要是對吹煉升溫等做出微正壓檢測，并按照相應的檢測結(jié)果進行分析和調(diào)整。要將爐口壓力保證在50mbar左右，還要防止碳氧減弱而使得一氧化碳減弱，最后導致氮含量的增加。

在實際操作中，應注重維護底吹系統(tǒng)，將吹流量達到一定數(shù)值后，然后根據(jù)鋼材類型，再選擇合適的底吹模式?？梢赃\用礦石以及鐵水的方式經(jīng)氮含量適當?shù)慕档汀Ｒ话闶窃谵D(zhuǎn)爐鋼材出鋼的過程中，讓鋼水流入大約三分之一的時，這時將鋼包中添加必要的堿性精煉渣，使得鋼水避免和外界接觸，不會產(chǎn)生更多的氮含量。

運用RH爐進行控氮方法，這種方法要保證蒸汽的壓力要在10bar以上，且使溫度在190°以上。此外，蒸汽的溫度也要保證平衡，且爐中的真空槽一定應嚴密。在RH爐中如果進過合金處理，這時就有利于活性炭氧含量的處理，能夠快速脫氧。此還要在RH周圍做一氫封處理工作，保證氫封能夠阻止鋼液對氮含量的吸收，使得鋼液的氮含量有效降低。

對二次精煉的處理工作，主要包括鋼包頂渣改質(zhì)以及二次精煉造渣優(yōu)化控制。首先，對于鋼包精煉渣洗主要是為了增加全鋁含量，然后將頂渣氧化降低到一定程度，再將鋁含量降低，使得鋼質(zhì)量有效提高上去。

其次，在對二次精煉造渣進行有效的優(yōu)化控制。主要是對除硫工作的加熱造渣以及吹起攪拌等工作。為了有效避免出現(xiàn)氧化，應在操作前先深度脫氧，然后在進行造渣厚度的測量工作，按照相應的要求增加鋁含量，再度造渣設(shè)置科學的工藝，在造渣pH值保證脫硫效果達到最優(yōu)，還要控制考正壓和底吹流量，保證增氮在15ppm和增氧達到30ppm。

3　結(jié)語

科學合理地運用優(yōu)化方式對純凈鋼冶煉，能夠較大程度上改善冶煉中非金屬雜質(zhì)的去除，使得鋼材中的磷、硫以及氧和氮、氫含量有效的降低許多，最終達到高純度凈鋼要求，滿足社會和市場的需求。對于高純度凈鋼的冶煉工藝通過優(yōu)化之后，能夠縮短鋼材的精煉周期時間，同時對生產(chǎn)力的提高有很大的幫助作用，同時提高了市場競爭力和市場占有率。

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