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终点碳

作者:百科科普

终点碳的判断是指在现代化的转炉,通过付枪检测或炉内取样进行快速分析,可以准确地控制终点。从生产的钢种、合金消耗和产品质量上看,提高终点碳含量适合生产实际和经济效益要求。特别是在当前钢铁企业竞争激烈,为达到降本提质,谋求最高效益的形势下,提高终点碳含量攻关是一项的重要工艺举措。

终点碳简介

为降低炼钢过程成本,通过对现有原料条件、工艺配置和操作水平进行分析,决定提高转炉终点碳含量,以便降低钢铁料、合金以及耐材消耗、减少钢中夹渣物含量,并对提高产品质量具有明显效果。

转炉终点碳控制方式为“一拉到底”的操作模式,终点碳含量控制在0.04%~0.08%,虽然钢坯成品成分相对稳定,但钢铁料耗、合金消耗居高不下,导致钢坯轧制成材后成本较周边企业偏高70~80元/吨材。从生产的钢种、合金消耗和产品质量上看,提高终点碳含量适合生产实际和经济效益要求。特别是在当前钢铁企业竞争激烈,为达到降本提质,谋求最高效益的形势下,提高终点碳含量攻关是一项的重要工艺举措。

终点碳保证拉碳准确

保证拉碳准确,避免过低量的碳,然后补加碳粉或SiC来增碳,从而降低钢中的氧含量。加入碳粉或碳化硅时,不要将碳粉或碳化硅一次性加入包底,以防被钢包底部渣子裹住,钢水翻入后,不能及时反应,待到温度达到碳氧反应条件后,急剧反应,另外,在钢包水中不能自动开浇,用氧气烧眼引流时,大量的氧气进入钢包中,打破钢包内原有的平衡,钢包内原有存在的大量气体,在外界因素的导致下,突然反应而导致大喷。

钢包要洁净,以防钢水注入钢包前期温度过底,碳粉或碳化硅与钢中氧不反应,待温度升高后,突然反应造成大喷。炉前要加强吹氩搅拌,通过吹氩,来均匀钢水成份、温度,确保气体和夹杂物上浮,保证吹氩时间大于3min,吹氩压力保证钢包内钢水微微浮起为最佳,钢水翻花太大,钢包内钢水渣层被破坏,钢水吸气,使钢水二次氧化,钢水不翻花,吹氩搅拌效果不好,达不到去气去夹杂的效果。

加强终脱氧力度,凡终点碳低于0.05%个时,应加大硅铝钡量用,将硅铝钡用量提高到0.5~1kg/t。

终点碳可行性分析

提高转炉终点碳含量后,钢中氧含量大幅降低(目前转炉终点C-O积波动范围为0.0026~0.0032),与之成正比关系的钢渣中Σ(FeO 含量降低,根据磷的分配系数Lp=C/(FeO)5(CaO)4,将会造成终点磷含量的上升。提高转炉脱磷能力是终点碳提高后需要解决的一项关键操作内容。

(1)铁水磷含量较低,对提高终点碳非常有利;项目实施前成品磷含量平均为0.027%,上限要求小于0.045%,富余量较大。铁水Si、S 虽然波动较大,Si低和S高出现的几率较小,可以根据铁水条件选择性进行高拉碳操作。

(2)目前使用白灰全部为活性白灰,由天铁集团石矿分厂供应,活性度高和块度适中,有利于前期快速成渣。

(3)转炉平台配备CS仪、直读光谱各1台,可以对终点C、S、P进行快速分析。在控制白灰消耗的同时,可以为生产提供准确的终点数据,防止非正常炉次化学成分出格。

(4)随着生产节奏的加快,出钢温度下降5~10℃,平均出钢温度(HRB400)为1687 ℃,有利于提高终点碳后磷的控制。

(5)职工操作水平逐步提升,已具备过程温度、炉渣合理控制以及终点准确判断的水平,对提高终点碳创造了有力的基础条件。

分析以上条件,认为提高终点碳具有可行性。

终点碳提高终点碳的方法

(1)终点拉碳目标要求0.09%~0.13%,考虑到生产节奏,采取一次拉法,循序渐进,总结经验逐步提高。终点碳一是取饼样观察判断,并结合光谱或CS 仪分析,铁水磷波动时同时对磷进行化验分析。

(2)适合提高终点碳的铁水条件:Si≥0.35%,Mn≤0.35%,P≤0.110%,S≤0.050%。为保证终点成分一次符合出钢要求和终渣符合溅渣条件,减少补吹,对不符合要求的铁水仍采取一拉到底的操作方法。

(3)合理配比废钢,以铁矿石作为冷料进行温度调节,并作为化渣剂调整炉渣的流动性。

(4)枪位控控制要保证前期早化渣、化好渣,中期控制返干,后期炉渣化透,过程均匀升温,终点降枪拉碳不小于30s。

(5)制订激励政策,引导操作工提高终点碳的积极性,并在实践中不断摸索总结,使一次倒炉终点碳相对稳定。

终点碳实施效果及存在问题

通过对终点C≤0.08%和≥0.09%各个炉次同期冶炼条件下终点磷进行对比,以及渣样FeO含量进行比较。

终点碳提高后炉渣氧化性降低,(FeO)含量降低2.89%,渣中铁的损失减少;终点磷有上升趋势,但在可控范围之内(出钢要求≤0.030%);由于终点碳的提高和渣中(FeO)含量的降低,渣中(MnO)被还原,余锰略有升高(0.013%)。

按钢液中C-O积的关系计算,提高终点碳后钢中自由氧含量大幅降低,当C≥0.09%时,氧含量低于350×10。由于终点碳提高,钢液、钢渣氧化性降低,脱氧剂(SiC 增碳脱氧)使用量减少,合金吸收率提高,节约了合金用量。最好月份终点平均0.123%,65%SiC 消耗由原来5 kg/t 钢下降到2.7kg/t 钢,合金消耗下降0.47 kg。

由于钢渣氧化性降低,粘度提高,溅渣护炉效果明显提高。为保证炉渣合适的粘度,MgO 含量由原8%~10%,下调至6%~8%,白云石用量下降约4kg/t 钢。同时补炉耐材消耗也有不同程度下降。钢水氧性降低,脱氧产生的夹渣物减少,钢水流动性明显提高,钢材塑性得到改善,因夹渣物含量高,冷弯裂纹、脆断现象近年来几乎没有发生。

终点碳总结

从总体看,在现有铁水条件、工艺配置以及操作水平符合提高终点碳工艺操作。实施提高终点碳工艺攻关后,钢铁料耗、合金消耗等明显降低,取得较好的经济效益,适应现在企业形势下小投入大产出的要求。

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