纯净度 。

2

1312 　RH 脱碳技术

(1) 采用“硬脱碳”

模式 :在脱碳初期 ,真空室

压力快速下降 ,加速脱碳 。

(2) RH 脱碳后期用 OB 喷嘴吹入较大量的 Ar

气 ,以增加反应界面 ,加速脱碳 。这是由于在 RH
脱碳初期以钢水本体脱碳为主 ,后期以表面脱碳
为主 ,加强搅拌气体的吹入 ,将扩大反应表面 ,加
速脱碳

[2 ]

。

(3) 消除真空槽冷钢 。根据观察 ,真空槽粘冷

钢对脱碳速率 ,特别是终点碳含量有重要影响 ,要
求在冶炼超低碳钢之前 ,采用氧枪管 、

人工切割冷

钢 。

图 3 为 RH 脱碳时间与[ C]的关系 ,根据生产

数据统计 ,目前条件下 ,RH 在 20 min 的脱碳时间
内 ,碳含量可降至 30 ×10

- 4

%左右 ,在 25 min 内

可降 至 20 ×10

- 4

% 左 右 , 最 低 可 降 至 15 ×

10

- 4

%。

图 3 　RH 脱碳时间与[ C]的关系

Fig. 3

　

Relation between [ C]

and the time of decarburization in RH

2

1313 　防止超低碳钢水增碳技术

经 RH 脱碳的超低碳钢水一旦脱氧后 ,就有

可能增碳 。在不少场合 ,增碳是导致钢水出格 、

成

品降级的主要原因 。增碳的原因及所采取的主要

防止方法包括 :

(1) 真空槽冷钢 :由于宝钢 RH 处理的钢种有

超低碳钢 ,也有硬线钢 ,钢种碳的变化范围很大 ,
因此 ,真空槽冷钢中的碳含量可能很高 。冷钢不
仅对 RH 脱碳不利 ,而且引起 RH 脱碳后的钢水增
碳 。宝钢除了采用顶吹氧烧嘴清除真空槽冷钢

外 ,在处理 IF 钢之前 ,用高温低碳钢水清洗真空
槽是防止钢水增碳的有力措施 。

(2) 中间包覆盖剂 :开发了低碳的高碱度覆盖

剂 ,减少钢水在中间包内增碳 。

(3) 结晶器保护渣 :采用低碳 、

高粘度保护渣 。

此外 ,采用结晶器液面控制仪 ,使液面的波动控制
在 ±3 mm。

在采取以上措施后 ,宝钢生产 IF 钢时 ,RH 脱

碳终至铸坯的增碳可控制在 7 ×10

- 4

%以内 。如

图 4 所示 。

图 4 　IF 钢碳含量从 RH 到铸坯的变化

Fig. 4

　

Carbon pick

2

up in IF steel from RH to slab

2

14 　氮的控制技术

由于钢液中氧 、

硫等表面活性元素的影响 ,

RH 脱氮能力受到限制 ,特别在低氮范围 ( [ N ] ≤

30 ×10

- 4

%) ,脱氮几乎终止 。在超低碳 IF 钢的

生产中 ,减少吹炼终点氮含量和避免钢液增氮是
获得低氮钢水的主要手段

[3 ]

。

宝钢转炉低氮吹炼模式 :提高铁水比 ,增加在

转炉吹炼中矿石的投入量 ,提高氧气纯度 ,控制转
炉炉内为正压 ,不允许再吹 ;在吹炼后期 ,采用低
枪位操作 。在采用这些措施后 ,转炉停吹氮可控
制在 15 ×10

- 4

%以下 。

板坯连铸中 ,最大的增氮一般发生在钢包和

中间包之间

[4 ]

。为此 ,宝钢除采用中间包覆盖剂

覆盖中间包钢水之外 ,在钢包和中间包之间采用
长水口 ,并在钢包水口和长水口连接处采用 Ar 气
和纤维体密封 。采用上述技术后可使浇铸过程中
的增氮量控制在 1

15 ×10

- 4

%以内 。

图 5 所示为冶炼的不同阶段钢中[ N ]含量的

变化 ,目前宝钢可以批量生产氮含量小于 22 ×

10

- 4

%的 IF 钢 。

2

15 　氧和夹杂物控制技术

气孔 、

条片 (Sliver) 缺陷为 IF 钢产品的典型缺

陷 ,而条片缺陷是钢板表面发生的缺陷 ,钢板表面
露出的夹杂物及卷渣是其成因

[5 ]

。

因此 ,宝钢采用一系列以减少钢水中Al

2

O

3

1

4

蒋晓放等 　宝钢纯净钢冶炼技术