馬 鵬， 謝桂強， 盧 樂

（新余鋼鐵股份有限公司， 江西 新余 338001）

搪瓷鋼屬于專用冷軋鋼板，客戶采購搪瓷鋼，在表面上噴涂釉料，經(jīng)過高溫燒制，制作成熱水器內(nèi)膽、電飯鍋內(nèi)膽、炒鍋、浴缸、加熱爐等搪瓷產(chǎn)品。搪瓷鋼廣泛用于家用電器和工業(yè)等方面。搪瓷鋼要求耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、易清潔、易沖壓、易噴涂，對內(nèi)在性能、表面質(zhì)量要求均高，有些指標彼此矛盾，開發(fā)難度很大[1]。

搪瓷鋼是高風險產(chǎn)品，一種名叫“魚鱗爆”的表面缺陷尤為“致命”[2]。目前國內(nèi)主要通過在低碳鋼中添加合金提高抗鱗爆性能。國內(nèi)目前有大型鋼廠通過提高鋼水中自由氧含量生產(chǎn)搪瓷鋼。高氧含量澆鑄常規(guī)連鑄存在技術(shù)難度，為解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)中，一方面可采用模鑄方法生產(chǎn)，但生產(chǎn)效率低，且鑄坯容易產(chǎn)生組織不均勻、雜質(zhì)多等問題；另一方面可降低鋼液氧含量減輕沸騰，一般氧含量（質(zhì)量分數(shù)）控制在50×10-6以下，但不能達到鋼板部分性能要求，同時還存在氧含量控制范圍不穩(wěn)定的問題。因此，需要開發(fā)一種適用于連鑄生產(chǎn)、氧含量穩(wěn)定可控的冶煉方法。

1 鋼種成分要求

高氧搪瓷鋼的成分見表1。

表1 高氧搪瓷鋼的成分要求 %

工藝流程：根據(jù)成分要求，通過對各個工序能力的評估，按照KR-BOF-RH-CC 流程組織生產(chǎn)。

2 生產(chǎn)過程控制

2.1 鐵水預處理脫硫

硫含量有下限要求，KR 脫硫不需要脫到最低的0.002 0%，鋼種要求上限0.03%，入爐w（S）控制在0.02%～0.03%可滿足鋼種要求，同時可通過添加合金調(diào)整硫含量，控制鐵水w（S）小于0.03%入爐可滿足生產(chǎn)要求，避免硫含量波動，入爐鐵水扒渣處理。實際鐵水成分如表2。

表2 入爐鐵水成分 %

2.2 轉(zhuǎn)爐冶煉

轉(zhuǎn)爐工序按照低碳鋼的冶煉要求，控制出鋼w（C）小于0.06%，考慮出鋼過程碳氧反應，可將出鋼w（C）按照0.03%～0.08%控制。避免鋼水過氧化，影響RH 結(jié)束精確控制氧含量。w（O）在（300～800）×10-6較合適。終點磷滿足鋼種要求，考慮后續(xù)鋼水氧含量較高可不考慮回磷，出鋼渣洗工藝可以脫磷。出鋼w（P）按照小于0.025%控制。轉(zhuǎn)爐終點成分見表3。

表3 轉(zhuǎn)爐終點成分和溫度

2.2.1 脫碳

高氧搪瓷鋼帶氧澆鑄，需要控制碳含量越低越利于澆鑄過程的平穩(wěn)，RH 爐需要控制良好的脫碳條件。真空時間需要延長，控制如下頁表4。

2.2.2 氧含量控制

含氧鋼水澆鑄有相關(guān)的報道，但是沒有指導性的文獻，鋼水氧含量的高低與成品全氧含量也沒有相關(guān)的計算公式，根據(jù)鋁鎮(zhèn)靜鋼鑄坯全氧檢測數(shù)據(jù)，一般w（O）在（30～70）×10-6之間，與鋼水夾雜物的含量有關(guān)，帶氧澆鑄鋼水，夾雜物產(chǎn)生較多，按照上限考慮，控制出站鋼水自由w（O）為（140～180）×10-6。過高風險較高，按照低控制。RH 爐采用分步脫氧。RH 脫C 結(jié)束后，第一次加鋁預脫氧，目標游離w（[O]）為（200～300）×10-6（可以分批脫氧），加鋁后環(huán)流2 min 后測游離[O]，之后加入金屬錳和FeB，以及加鋁進一步微調(diào)游離w（[O]）至目標值160×10-6。脫氧數(shù)據(jù)如表5。

表4 脫碳參數(shù)表

表5 脫氧過程 ×10-6

為保證鋼水等待過程和澆鑄過程氧含量的穩(wěn)定，中間包，鋼包使用的耐材的w（C）要控制，一般耐材w（C）在0.09%左右。這樣的碳含量不能滿足使用要求，過程增碳，同時氧含量不穩(wěn)定。澆鑄高氧搪瓷鋼選用無碳剛玉鋼包，中包耐材選用涂料，控制w（C）小于0.03%。覆蓋劑選用無碳覆蓋劑，成分見表6。

表6 覆蓋劑成分和溫度

2.3 連鑄

2.3.1 碳含量的控制

鋼水澆鑄前的w（C）控制在20×10-6以下，碳含量高時連鑄結(jié)晶器內(nèi)會有反應，鋼水沸騰。保護渣中碳含量需要控制，碳高時會與鋼水中的氧反應造成鋼水翻騰。澆鑄使用的保護渣見表7。

表7 保護渣成分表

2.3.2 鋼水溫度

帶氧鋼水散熱快，鋼水溫度低時，液面結(jié)冷鋼嚴重，影響保護渣溶化，中包澆鑄溫度要按照1 565～1 575 ℃控制。

2.3.3 拉速

拉速要高，受鑄機和二冷水的限制，拉速按照1.15～1.25 m/min，可減緩了結(jié)晶器結(jié)冷鋼。

2.4 鑄坯檢驗

鑄坯冷卻后，對鑄坯進行修磨檢查，修磨后鑄坯角部氣孔嚴重，如圖1，圖2，鑄坯需要角部修磨。

圖1 鑄坯角部嚴重氣孔

圖2 鑄坯角部一般氣孔

2.5 鑄坯全氧含量

取鑄坯樣，加工后，通過三氣分析儀檢測得到鑄坯全氧含量，如表8。

表9 鑄坯全氧含量（質(zhì)量分數(shù)） ×10-6

由以上數(shù)據(jù)回歸得到：

鑄坯全氧=214+0.376×鋼水自由氧，次公式可作為后續(xù)冶煉鑄坯全氧的計算公式，逐步完善回歸公式。

3 結(jié)論

1）鋼水中氧含量（質(zhì)量分數(shù)）在控制在（150～200）×10-6，w（C）小于0.002 0%，可以進行連鑄。

2）高氧搪瓷鋼需要高過熱度澆鑄，過熱度低時結(jié)晶器結(jié)冷鋼嚴重。

3）鑄坯全氧與鋼水自由氧存在正相關(guān)關(guān)系。