LF铝镇静钢高效生产实践

LF铝镇静钢高效生产实践

沈广文，黄传根，朱鸿远，张立鑫

马鞍山钢铁股份有限公司制造管理部，安徽省马鞍山 243000

摘  要：现钢厂生产LF铝镇静钢到站钢水脱氧不充分，顶渣流动性较差，电极升温效率低，LF精炼处理周期长；本文主要介绍了马钢300tLF炉通过调整转炉出钢、氩站和LF的精炼任务，提高LF生产效率，降低生产成本的工艺。

关键词：LF精炼；高效生产；铝镇静钢

1  前言

LF炉是精炼生产重要的铝镇静钢精炼设备，钢厂LF工艺精炼品种占比约为30%。目前工艺工序精炼过程时间长、脱硫率低，连浇炉次平均为74min，铝镇静钢全工序脱硫率不足70%，部分超低硫钢种存在成分超标风险；LF精炼周期偏长导致电耗高、电极消耗大、钢包耐材寿命短、氩气消耗较大等问题，由于LF精炼处理周期长导致连铸降拉速生产甚至断浇事故的时有发生；尤其是在转炉已经实现长足的效率提升情况下，LF工序已经成为制约整个炼钢流程实现整体高效化的瓶颈工序，特别是对宽断面的铸坯规格，被迫降低的正常匹配拉速还对铸坯的质量造成严重影响；目前的LF作业模式不利于高效生产和低成本冶炼。本文通过开展探索转炉出钢、氩站及LF造渣任务的合理分配，改善LF造渣工艺，缩短白渣成渣时间，提高LF处理效率，降低生产成本。

2  生产工艺

钢厂LF传统工艺生产铝镇静钢时，因出钢钢水脱氧不充分，LF到站顶渣流动性差，钢水温度低；渣料加入量多、加入方式不合理，升温前期化渣慢等原因，导致电极升温效率低，LF处理周期长，耐材使用寿命低，工序生产成本高。本文结合钢厂生产LF铝镇静钢实际情况，通过重新分配各工序造渣任务，提升LF前工序造渣效果，改善LF到站顶渣情况；优化LF造渣工艺，提高LF生产效率，降低生产成本。

2.1  前工序造渣任务再分配

钢厂使用石灰、铝切丸及铝矾土作为LF精炼渣造渣料。首先充分利用出钢过程钢水产生较强的冲击搅拌能力以及较高的钢水温度，将转炉出钢添加渣量由总渣料的50%提升至85%，重新分配造渣任务，优化出钢至LF过程中的预造渣效果。由实践得出，通过出钢底吹流量调整，保持良好的钢水搅拌能力，配合出钢口使用次数动态调整料槽的振动频率，合理地匹配出钢时长与合金、渣料加入时机，能够确保出钢过程渣料较好的熔化效果。出钢开始至氩站出站保持底吹，氩站根据定氧结果动态加入铝切丸，使用顶底复合搅拌模式，更深层次还原顶渣，进一步加强前工序造渣成效。使用铝切丸替换铝铁作出钢脱氧剂，在减少转炉出钢物料加入量的情况下也能降低出钢温降，能够很好补偿渣料增加和搅拌强度增加造成的温度损失，氩站出站平均温度比原工艺增加8℃左右。

2.2  优化LF造渣工艺

优化渣料加入方式，钢厂原工艺渣料加入方式是升温前根据LF到站顶渣情况估算渣料（石灰、铝矾土及铝切丸）在升温前一次加入，由于LF到站顶渣流动性差，渣料加入量大，钢水升温效率低；由于LF到站顶渣预造渣效果不好，渣料加入量的估算偏差大，造成升温结束渣料调整量大，强搅拌时间长，多次升温造渣等问题。优化工艺为升温前一次加入全部铝切丸和铝矾土，以及50%石灰，同时根据顶渣情况每炉加入小于等于300Kg硅球脱氧剂作发泡剂，在二级模型计算温度1590℃时加入剩下石灰；通过减少前期石灰加入量，改善升温前期顶渣流动性；同时动态调整各阶段电极加热档位，提升电极升温效率。工艺优化后，电极升温效率高，升温时间短；升温结束渣料调整量小，使得LF一次升温结束基本完成造渣脱硫任务，大幅缩短LF处理周期，提升LF生产效率，提升LF突发情况的应对能力，很好的保证连铸浇铸节点，提升连铸浇铸恒拉速率，改善铸坯质量。

3  实施效果

3.1  造渣效果

改善后LF到站顶渣没有出现堆积、结块等问题，熔化效果良好，如图1（a）所示；改善LF到站前造渣效果明显，如图1（b）所示，渣样中（FeO+MnO）为0.74%，顶渣脱氧较好。

图1 LF到站渣面（a）               LF进站渣样（b）

工艺优化后将LF造渣任务前移，预造渣效果良好，升温效率提升，白渣成渣时间短，白渣各组分指标更加合理如下表1示；各阶段脱硫效果显著提升，对LF铝镇静钢硫含量控制更为稳定，各工序脱硫率对比如下表2示：

表1 优化前后白渣渣样成分对比

表2 优化前后工艺各阶段脱硫率对比

3.2  指标改善

根据LF实际生产情况，优化处理工艺后LF周期从76分钟降低至62分钟，提升LF精炼处理效率；连铸因LF处理节奏降速由2.44%降低至0.66%，减少铸坯降级改判，提升订单兑现率；吨钢电耗由29.09千瓦时降低至25.87千瓦时，降低电能消耗。

4 结论

通过重新分配转炉出钢及氩站等前期造渣任务，优化渣料加入机制及合理的搅拌模式，能够改善LF到站顶渣条件；增加顶渣发泡剂使用以及调整进站升温各阶段不同电极档位加热时间，可有效提升电极升温效率，降低LF成渣时间，缩短LF精炼工序处理周期，降低工序能耗及耐材消耗，提升连铸恒拉速率。

参考文献：

[1]祁立国．转炉配合LF快速造渣工艺研究与实践[J].冶金信息导刊，2017，2：38-40.

[2]王新志，王三忠，宋素格，陈从虎. LF快速造白渣工艺分析[J].炼钢，2010，3：27-29.

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