李維華，林致明，王偉，王光文

（福建三寶鋼鐵有限公司技術(shù)中心，福建 漳州 363000）

Q195是一種碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服強(qiáng)度195MPa，比Q235強(qiáng)度低，價(jià)格較便宜，具有較高的塑性、韌性和焊接性能以及良好的壓力加工性能，缺點(diǎn)是強(qiáng)度較。用于制造地腳螺栓、犁鏵、煙筒、屋面板、鉚釘、低碳鋼絲、薄板、焊管、拉桿、吊鉤、支架、焊接結(jié)構(gòu)等。一般以熱軋（包括控軋）狀態(tài)交貨。根據(jù)需方要求，經(jīng)雙方協(xié)議，也可以正火處理狀態(tài)交貨。

鑒于Q195碳素結(jié)構(gòu)鋼擁有廣闊的應(yīng)用市場，同時(shí)，其生產(chǎn)工藝比較適合公司當(dāng)前生產(chǎn)工藝和設(shè)備，只需要在連鑄工序后面增設(shè)一條軋鋼線。公司通過調(diào)查研究后，于2018年年底引進(jìn)了一條熱連軋熱軋卷板生產(chǎn)線，主要市場熱軋普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，產(chǎn)品供應(yīng)到下游生產(chǎn)鏈作為冷軋坯料、冷彎型鋼坯、焊接鋼管坯和自行車、小五金制品的制造。本次冶煉試驗(yàn)主要摸索Q195帶鋼冶煉生產(chǎn)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)可行性，為后續(xù)連鑄工序和軋鋼工序提供前提條件。

1 冶煉過程控制

本次碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195生產(chǎn)試驗(yàn)采用堿性電爐煉鋼法與LF精煉爐法，脫氧方法采用鎮(zhèn)靜鋼脫氧法，整個(gè)工藝流程為70t堿性電爐全廢鋼冶煉→出鋼及脫氧合金化→LF精煉爐→上連鑄，具體控制過程如下。

1.1 化學(xué)成分設(shè)計(jì)

結(jié)合碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195相關(guān)元素在鋼筋中所發(fā)揮的作用及國標(biāo)GB/T 700－2006規(guī)定的化學(xué)范圍要求，設(shè)計(jì)了相關(guān)元素含量控制標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

1.2 步料操作控制

電爐裝料操作采用爐頂料罐裝料，裝入量控制在70±5t。為了提高爐襯的壽命，減少冶煉時(shí)間與合金元素?zé)龘p，降低電耗與電極消耗、操作過程中主要控制爐料在料罐中的布料合理性，遵循上疏松、下致密、四周低、中間高、爐門口無大料、穿井快、不搭橋、融化快和效率高的原則。

表1 化學(xué)成分控制標(biāo)準(zhǔn)

1.3 熔化期操作控制

熔化期的主要任務(wù)是將塊狀的固體廢鋼快速熔化，并加熱到氧化溫度，同時(shí)，提前造渣，早期去磷，減少鋼液吸氣與揮發(fā)，操作關(guān)鍵點(diǎn)在于合理供電、及時(shí)吹氧和提前造渣。為了縮短熔化期操作時(shí)間，可以采用強(qiáng)化用氧、減少熱停工時(shí)間、廢鋼預(yù)熱和提高變壓器輸入功率的措施，具體操作按表2進(jìn)行。

表2 爐料熔化過程與操作

1.4 氧化期操作控制

當(dāng)固體廢鋼料完成熔化，并達(dá)到氧化溫度，脫磷率達(dá)到70%～80%以上時(shí)，進(jìn)入氧化期，氧化期的主要任務(wù)是去除鋼液中的磷、氣體和夾雜物、脫碳和升溫到指定溫度，一般為了冶金反應(yīng)的進(jìn)行，氧化開始溫度控制在1550～1580℃，后續(xù)合理控制金屬料的升溫曲線。

1.5 出鋼及預(yù)脫氧合金化操作控制

出鋼過程采用偏心爐底無渣出鋼方式，采用脫氧劑（硅鈣鋇和鋁錠）、硅錳和硅鐵合金進(jìn)行脫氧預(yù)合金化。合金加入順序?yàn)椋好撗鮿桢i合金，合金在出鋼至1/4～1/3時(shí)開始加入，出鋼至2/3～3/4時(shí)加完。合金加入量計(jì)算過程中，出鋼量按68．00t/爐計(jì)，鋼液成分按照各元素含量下限控制。

1.6 鋼包精煉操作控制

鋼包精煉操作的主要任務(wù)是微調(diào)成分、調(diào)整溫度、去氣去夾雜和調(diào)節(jié)電爐與連鑄生產(chǎn)節(jié)奏。精煉操作的核心在于白渣精煉，因精煉操作處理周期有限，白渣形成時(shí)間越早，則有效精煉時(shí)間越長，效果也越好，精煉渣采用CaO-Al2O3-SiO2系，以保障熔渣良好的流動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)高堿度、低熔點(diǎn)、低氧化鐵的精煉過程，控制好LF爐內(nèi)的還原性氣氛，同時(shí)，做好良好的底吹氬攪拌，保證爐內(nèi)具有較高的傳質(zhì)速度，過程中取樣查看鋼液成分情況，適當(dāng)補(bǔ)加合金元素達(dá)到目標(biāo)值。

2 冶煉結(jié)果

通過采取以上工藝控制措施，對(duì)Q195前5爐鋼液生產(chǎn)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表3所示。

3 結(jié)語

通過采用合理化學(xué)成分設(shè)計(jì)，控制好電爐煉鋼和LF鋼包精煉爐關(guān)鍵操作要點(diǎn)，成功冶煉獲得了符合國標(biāo)Q195的化學(xué)成分，并且鋼液的氧含量較低。

試驗(yàn)工藝生產(chǎn)Q195鋼液相關(guān)冶煉周期均在正常生產(chǎn)控制范圍內(nèi)，在以后日常生產(chǎn)中是合理可行和值得推廣的。

表3 冶煉結(jié)果