李維華 林致明

摘要：本文根據(jù)耐工業(yè)大氣腐蝕鋼新國標和生產(chǎn)實際設(shè)計了冶煉HRB400aE的化學(xué)成分，分別采用步料操作控制、熔化期操作控制、氧化期操作控制、出鋼及預(yù)脫氧合金化操作控制和LF精煉爐處理等操作手段，制備了化學(xué)成分符合國家標準的鋼液成分。結(jié)果表明，試驗生產(chǎn)冶煉周期范圍合理，鋼液具有較低氮含量，可以實現(xiàn)量產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：耐工業(yè)大氣;HRB400aE;電爐;吹氬;精煉

中圖分類號：TN108.4 文獻標識碼：A

長期以來，鋼鐵材料因高性價比及通用性，在當(dāng)前工業(yè)化高速發(fā)展情況下，其消費量逐年增加，據(jù)統(tǒng)計，上個十年國內(nèi)粗鋼產(chǎn)量增長達16%。但隨著時間的推移，應(yīng)用鋼鐵材料的各種設(shè)施將面臨越來越多的腐蝕問題，腐蝕問題將給中國經(jīng)濟帶來非常大的危害，而大氣腐蝕造成的經(jīng)濟損失將占總腐蝕損失的一半。為了解決大氣腐蝕問題，人們主要開展了五個方面的研究，其中四種研究都是采用隔離的辦法減緩鋼材腐蝕，其主要缺點是成本高，導(dǎo)致其市場認可度非常低，另外一種是通過改變鋼材本身成分和組織的方法來緩解和抑制大氣腐蝕，因其制造和使用成本的低廉性，是目前人們主要的研究方向[1-4]。

鑒于耐工業(yè)大氣腐蝕鋼筋的優(yōu)點和市場前景，同時也為了提高市場占有率和公司生產(chǎn)效益，近年來，公司技術(shù)中心已逐漸開始了耐工業(yè)大氣腐蝕HRB400aE的研發(fā)，結(jié)合成本與產(chǎn)品性能，目前主要開發(fā)含Cu、Cr、Ni、Mo和V的鋼筋產(chǎn)品，本文主要介紹90t電爐冶煉研發(fā)工藝[5-8]。

1 冶煉過程控制

1.1 化學(xué)成分設(shè)計

通過研究鋼中五大元素及稀有元素在耐工業(yè)大氣腐蝕鋼筋HRB400aE中的作用，參考GB/T 33953-2017化學(xué)成分設(shè)計標準，本實驗化學(xué)成分設(shè)計見表1。

1.2 裝料操作控制

煉鋼三廠90t電弧爐裝入量控制在90±10t，裝料采用料籃操作，每爐鋼裝料次數(shù)控制在3次以內(nèi)。經(jīng)研究，裝料的合理性直接對冶煉周期、爐襯使用壽命、合金回收率、電能消耗和電極消耗產(chǎn)生重要影響。通過積累多年生產(chǎn)經(jīng)驗，煉鋼三廠裝料操作按照以下原則進行裝料操作：下致密、上疏松、爐門口無大料和四周低，以達到不搭橋、效率高、熔化快和穿井快的目的。

1.3 熔化期操作控制

熔化期是整個電爐冶煉的關(guān)鍵時期，也是占用時間最長的時期，其約占冶煉時間60%，耗電量占比約75%，熔化期的關(guān)鍵操作包括：造渣提前、吹氧及時和供電合理，以達到前期脫磷、提前造渣和減少鋼液揮發(fā)與吸氣。煉鋼三廠結(jié)合生產(chǎn)實際，熔化過程、電極位置、必要條件和操作辦法按圖1進行實施。

1.4 氧化期操作控制

電爐冶煉氧化期的主要任務(wù)包括：造渣與脫磷、氧化與脫碳、去除氣體與夾雜物和升溫至目標溫度。為了合理控制氧化期冶金反應(yīng)，煉鋼三廠控制氧化期初始溫度為1650℃±15℃，后期升溫采用“先快后慢”的升溫方式。

1.5 出鋼及預(yù)脫氧合金化操作控制

電爐冶煉完畢后，EAF采用留鋼出鋼操作方式，避免鋼包下渣，提高合金回收率。預(yù)脫氧合金化操作采用先預(yù)脫氧，然后普通合金脫氧合金化，最后貴重合金合金化的操作方式，及采用硅鈣鋇和鋁錠和預(yù)脫氧→SiMn合金脫氧合金化→鎳鐵、鉬鐵、鉻鐵、銅和釩鐵合金化的方式。合金加入時機控制在1/4～1/3，加完時機控制在2/3～3/4，殘錳量按0.11wt%計算，出鋼量按95.00t計算。

1.6 鋼包精煉操作控制

鋼包精煉的主要任務(wù)包括：調(diào)節(jié)上鋼溫度、調(diào)整化學(xué)成分、控制生產(chǎn)節(jié)奏和凈化鋼液。鋼包精煉重點在于控制精煉白渣，做到早成渣，化好渣，合理控制精煉時間，控制白渣低熔點、高堿度和低氧化性，以達到精煉效果好的目的。另外，為了提高白渣的流動性，采用CaO-Al2O3-SiO2系精煉渣，精煉渣成分如表2所示。

2 冶煉結(jié)果

通過采取以上工藝控制措施，對HRB400aE前5爐鋼液生產(chǎn)情況進行統(tǒng)計，如表3所示。

3 結(jié)論

（1）通過采用合理化學(xué)成分設(shè)計，控制好裝料操作控制、熔化期操作控制、氧化期操作控制、出鋼及預(yù)脫氧合金化操作控制和LF精煉爐處理等操作手段，制備了化學(xué)成分符合國家標準的鋼液成分，鋼液具有較低氮含量。

（2）本次生產(chǎn)試驗冶煉周期、安全生產(chǎn)等均在正常范圍內(nèi)，說明電爐冶煉工藝是合理可行的，可以進行大批量生產(chǎn)。

參考文獻

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