镁铝钙合金在Ｈ０８Ａ钢中的应用

1、    镁铝钙合金在钢中的应用    张全陈军郭旭东摘要：宣钢炼钢厂针对生产低碳低硅焊条钢存在的质量问题，通过合理选择脱氧卉町种类，优化脱氧方法。使钢水和铸坯质量大大改善，取得了宝贵经验。关键词：低碳低硅焊条钢；镁铝钙合金；应用一、前言低硅、低碳铝镇静钢为改善组织结构，消除皮下气泡产生，通常要求具有微量铝含量，钢中夹杂物数量要少，尺寸要小，并能呈塑性，生产中采用大量的铝进行脱氧，钢水过剩的氧量势必产生大量的al2o3，常导致水口结瘤，中断浇注。因此，选择合适的脱氧材料，执行正确的脱氧工艺路线是生产低硅、低碳铝镇静钢的重要环节。宣化钢铁责任有限公司(以下简

2、称宣钢)，2005年焊条钢h08a规模生产以来，脱氧工艺长期采用转炉铝锰预脱氧与吹氩站喂铝线辅助降氧，后喂钙线变性处理的方式，此工艺到氩站控氧极其不稳定，氩站喂线量较大，对钢水中变性产物，变性量及时间要求高，稍有处理不当易造成铸机钢水可浇性差，导致浇注时中包水口发生蓄流，严重时缺流、停机;另外，水口内的粘附物一旦被冲刷掉，随即进入钢中，恶化钢坯质量，生产中通常采用与xy08z套拉缓流的方式解决已粘附的水口，钢种命中率低，改炼炉次较多，连拉炉数8-10炉，如分坯不准确，铸坯易产生成分异议；因控氧不稳定，氧站处理过程中炉渣回氧现象较为明显，硅损严重，硅低于0 015时，易产生皮下气泡，无法正常轧制

3、。二、含铝，镁，钙脱氧荆脱氧基奉原理通常在生产低碳、低硅铝镇静钢时都是先用铝脱氧，而后喂钙线对夹杂物变性处理。为了消除铝脱氧钢中a12o3夹杂的危害，大多采用钙处理，当钙、铝复合脱氧时，活度积比单独用铝的活度积小，其脱氧能力大(约为190倍)，钙的存在提高了铝的脱氧能力，即在达到同样的脱氧效果时，减少铝在钢中的消耗量，同时铝的存在也减少了强氧化剂钙的脱氧消耗和钙的挥发损失，避免二次氧化时产生更多的a12o3夹杂堵塞水口；镁和其它强脱氧剂如铝做成合金形式不仅可以降低其蒸汽压，提高其利用率，脱氧时相互作用生成复合脱氧产物，在钢中更易上浮排除。使用钙镁脱氧剂，可以进一步地降低钢中的氧和硫、改善夹杂物

4、的形态、大小和分布；经过钙处理后，钢中仍然会存在大颗粒的钙铝酸盐。经过铝脱氧后的钢进行钙处理后，氧化物的面积增加了大概六倍，镁处理后的钢中氧化物夹杂的面积几乎没什么变化，并且细小，镁与钙一样，镁脱氧产生的mgo也能与al203反应生成镁铝尖晶石，mgo a1203在钢中不容易聚集长大，高度弥散分布在钢中；镁处理后钢中非金属夹杂物的尺寸分布也发生明显变化。脱氧剂对钢中夹杂物尺寸数量和尺寸分布影响(二)使用镁铝钙合金处理试验方案：1、基于含钙、镁、铝脱氧剂的脱氧及脱硫速度快，增强变性效果的原因，方案使用镁铝钙合金替代原铝锰合金脱氧，成分含量如下：2、转炉终点控制执行原有工艺。3、出钢用铝镁钙铁代替

5、原工艺铝锰合金脱氧。铝镁钙铁合金按1.3kg吨钢加入量；其它合金及渣料加入量执行现有工艺。4、出钢13后，加入13铝镁钙合金，再加入其它合金，然后加入剩余的铝镁钙铁。共试验了8炉，其中5炉用镁铝钙铁脱氧，3炉采用原工艺进行脱氧。转炉出钢成分、出钢过程中加入脱氧剂，所加合金种类及数量，出钢后钢包定活度氧值见表3，5、试验结果及分析：12526至12530为镁铝钙铁脱氧炉次，12531至12533为用铝锰合金脱氧炉次。由表3可以看出用镁铝钙铁脱氧较用脱氧的炉次的到站活度氧含量低，氧值稳定，在终点相同时，加1.6kg吨钢镁铝钙铁脱氧的12526炉次的到站活度氧含量，比加相同铝量2.2kg吨钢1253

6、3炉次的铝锰铁到站活度氧含量低近20ppm，钙、铝吸收率较高，说明镁铝钙铁有很强的脱氧效果，适当的增加镁铝钙铁的量可以进一步的降低钢中的氧含量，且脱氧脱硫速度比较快。从分析过程硫含量。加镁铝钙铁炉次较加铝锰炉次的硫含量降低近0.002-0.003，但在终点出钢碳低，氧含量较高情况下，钙、镁主要与钢中的氧反应，脱硫效果不明显。三、结论主要试验结果如下：(一)通过脱氧剂对比试验中，镁铝饵铁有很强的脱氧、脱硫作用，且脱氧脱硫速度比较快。(二)铝镁钙脱氧剂对h08a钢液脱氧。钢中的活度氧值较原工艺脱氧的炉次的低。且钢中活度氧值比较稳定，钢中残余的非金属夹杂物大幅度减少。(三)使用中存在的问题及相关技术

7、措施：在使用镁铝钙合金对h08a钢脱氧后，活度氧值很稳定，减少了氩站大量补铝线降氧的操作，但由于生产中无法实现理想的挡渣效果，即满足钢包渣层厚度70mm；炉渣回氧的问题仍然时常造成反复喂线。对钢水污染严重，影响可浇性及造成钢水硅损失，以往多采用对钢包渣的改性，如出钢毕加入铝饼、铝粒，降低渣的氧化，或出钢时向钢包内加入精炼渣；但改性剂与炉渣反应时间不稳定，加入量难确定，量大时与钢水、炉渣双重反应，氩站定氧波动大。引入镁铝钙合金后尝试取消氩站喂补铝线的操作，使用镁铝钙合金投补降氧及炉渣改质，钢水降氧较稳定，但由于比重较轻，后由铝锰替代其作为后补降氧及炉渣改质：该操作在生产实践中已推广应用，大大缩短了炉外处理的时间。(四)通过该脱氧剂推广试验，相关工艺操作得到优化，h08a命中率提高，平均每个中包炼18炉以上，最高炼成炉数达24炉，减少了蓄流和损钢，无停机事故发生。采用铝镁钙铁合金脱氧，不但脱氧剂用量少