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（江苏永钢集团有限公司） 摘要：江苏永钢集团炼钢二厂对比使用了实心纯钙线和钙铁线对钢水进行钙处理，结果表明，在对现场设备、工艺进行多次优化后，使用实心纯钙线更利于提高钢水纯净度及减少连铸堵水口现象，并且能够大幅降低钙处理的成本，取得了较好的经济效益。 关键词：钙处理 吸收率 夹杂物 成本 经济效益 1、前言 江苏永钢集团（以下简称永钢）炼钢二厂自生产工业材以来，一直采用钙铁线对钢水进行钙处理，但由于钙粉和铁粉比重不同，导致钙铁线生产工艺存在缺陷，经常出现铁粉与钙粉混合不均匀的现象，造成钢水钙处理效果不好，出现连铸堵水口现象，所以为消除这种现象的发生，引进了实心纯钙线。 2、钢水钙处理的原理 目前绝大部分钢种粗脱氧均采用铝元素，脱氧产物为Al2O3，熔点高达2050℃，在连铸浇注过程中易在水口内壁析出，造成水口堵塞现象，普遍的做法是对钢水进行适量的钙处理，即铝脱氧后再在钢中喂入钙元素，将钢水中的游离氧进一步脱除，生成的CaO与Al2O3反应生成低熔点物质12CaO·7Al2O3（熔点1455℃），反应式如下： Ca+[0]=CaO；12CaO+7Al2O3=12CaO·7Al2O3 12CaO·7Al2O3在钢水中为液态，易从钢水中排出，夹杂物形态为球形，由于它的硬度比Al2O3低，对钢的危害也轻得多[1]。 3、实心纯钙线理化指标 表一 实心纯钙线指标
4.1使用钢种：SAE1008B； 4.2喂线速度：1.1～1.2m/s； 4.3喂线氩气流量：10NL/mim左右； 5、实心纯钙包芯线与钙铁线对比 表二 实心纯钙线与钙铁线对比
6、Ca吸收率的影响因素 6.1钢种 不同的钢种钢水中的氧含量和夹杂物均有所不同，通过在不同钢种上使用实心纯钙线发现，在同等铝含量的条件下，钢水碳含量越高，Ca吸收率越高。  图1 Ca吸收率与碳含量的关系 根据现场观察，出现以上规律主要有两个原因：（1）碳含量越低钢水温度越高，钙芯气化的速度越快，反之越慢；（2）一般情况下，碳含量越低钢水中游离氧越高，喂入的Ca元素氧化速度则越快，钢水翻腾加剧，同时氧化放出热量加快了钙的气化速度。 6.2喂线速度 喂线速度对Ca吸收率的影响较大，过快和过慢均会导致吸收率的降低，现场对同一钢种不同喂线速度下的Ca吸收率进行了统计。  图2 Ca吸收率与喂线速度的关系 从图2可以看出，喂线速度在1.2米/秒时Ca 吸收率最高，分析主要原因是喂线速度太低时，线喂入钢水的深度不够，钙蒸汽还未来得及被钢水吸收就溢出；而喂线速度太快时，线虽然喂入钢水较深，但由于钢水中钙蒸汽聚集较多，对钢水的搅拌非常强，造成钢水翻腾剧烈，还未来得及吸收的Ca元素又暴露在空气中被二次氧化，导致吸收率降低。所以选择合适的喂线速度至关重要。当然，不同的钢种、不同的钢包容量最佳喂线速度有所不同，这需要根据现场实际情况进行选择。 6.3喂丝机状态 设备运行状态往往对工艺控制有较大影响，喂丝机出现打滑，卡阻以及导管偏斜、离钢液面距离过远、左右摇摆等问题均会造成钙吸收率的下降和不稳定，所以选择合适的喂线机及维护好喂丝机的状态较为重要。 6.4喂入点的选择 永钢的喂丝机采用双管喂丝机，喂丝机的一个导管离钢包吹氩亮圈较近，从现场使用情况可以看出，使用距离吹氩亮圈较近的导管喂线，Ca吸收率明显低于另一个导管，分析主要原因是距离吹氩亮圈较近时，喂入的钙元素气化后被氩气泡俘获，带出钢液表面，导致吸收率下降，所以操作过程中要注意喂入点的选择，尽量远离吹氩亮圈，对提高Ca吸收率有一定作用。 6.5钢包吹氩 永钢60吨钢包采用单透气砖吹氩，强吹氩控制流量达400NL/min，弱吹在20～50 NL/min，但现场发现，喂入实心纯钙线时，如采用弱吹氩，钢水翻腾仍然比较剧烈，影响Ca吸收率，所以通过多次调整，确定将喂线时氩气流量控制在10NL/min比较合适。 7、成本分析 在同一钢种(SAE1008B)、同一组中包同时使用了实心纯钙线和钙铁线，成本对比如下： 表三 实心纯钙线与钙铁线成本对比
8、质量分析 在同一钢种上各取10炉使用实心纯钙线和钙铁线的炉次做高倍分析，结果如下： 表四 实心纯钙线与钙铁线高倍对比
9、结论 9.1实心纯钙线不会出现钙芯成分不均匀的现象，可减少成分波动对生产和质量的影响，该方面较钙铁线有一定优势； 9.2使用实心纯钙线可以提高钢水钙处理的效率，能够有效减少连铸水口堵塞现象； 9.3实心纯钙线喂入钢水钙吸收率比钙铁线高10%左右，所以耗用成本明显降低； 9.4使用实心纯钙线钢中A类、C类、DS类夹杂均有一定程度的减少，尤其是A类和DS夹杂比较明显，钢水纯净度得到进一步提高； 9.5生产中对喂线速度、喂线点、吹氩强度等因素进行优化控制能够提高Ca元素的吸收率。 参考文献: ［1］ 李晶，LF精炼技术，冶金工业出版社，2009，49. CN论文网收录的文章仅代表作者本人的观点，不代表本网的观点。 您也想把您的论文发表到CN论文网来?欢迎广大作者前来投稿. 赶快点击导航论文投稿吧. (责任编辑：铅笔画圆) |
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