转炉炼钢碳含量达到要求值时立即停止供氧的操作。碳含量控制是转炉炼钢终点控制的主要内容之一。由于冶炼过程的脱碳反应速度快,準确判断接近终点时的钢中碳含量,及时停止吹氧,十分重要。这一操作好像将快速宾士的骏马及时拉住一样,故称“拉碳”。
基本介绍
- 中文名:拉碳
- 外文名:Pull carbon
- 学科:冶金工程
- 领域:冶炼
- 目的:碳含量控制
- 範围:钢终点控制的主要内容之一
简介
拉碳次数往往与终点命中率有直接关係,终点一次命中者,称为一次拉碳成功,是最为理想的操作。实际生产条件下,有时难以一次命中终点,则会出现二次拉碳,乃至多次拉碳。转炉炼钢多次拉碳是操作水平不高的结果,往往会使炉渣中T.Fe含量提高,引起钢铁料消耗增加,炉衬寿命降低;同时拉碳次数过多,会使钢水氧化性过强,不仅影响钢的质量,也延长冶炼时间,降低生产率,打乱生产节奏,影响转炉炼钢和连续铸钢|炼铁的配合,甚至影响连铸|轧钢机的多炉连浇。转炉炼钢操作应追求一次拉碳成功,为此现代转炉均配有副枪,并装备电子计算机等设备,以求準确命中终点,提高一次拉碳率。
温度控制措施
为了满足高拉碳及出钢温度的要求,最佳化废钢比及废钢匹配。废钢比最佳化到4.0%~9.0%之间。为了降低转炉吹炼前中期温度,废钢採用轻废钢为主,利于熔化。
脱磷措施
1)铁水条件选择。根据试验结果,採用高拉碳工艺的铁水条件要求Si≤0.50%,P≤0.060%,1 250≤T≤1 350℃。
2)吹炼前期操作原则是早化渣,并提高炉渣中(FeO)含量。工艺措施为:根据不同的铁水条件,合理调整氧枪枪位并随第一批料加入一定量的铁皮球,以达到快速成渣,抑制升温过快的目的。
3)吹炼中期操作原则是控制好炉渣(FeO),缓慢升温。由试验数据看,吹炼到6min炉内温度达到1 400℃左右,吹炼到12min温度上升到1 600℃左右,脱磷的理想温度是在1 450~1 550℃以内,因此吹炼中期要控制好升温速度,缓慢升温,延长在1 550℃内的时间。可以根据炉内温度情况,多批量、小批次加入降温料。吹炼中期适当提高氧枪枪位,使炉渣中保持一定量的(FeO)。
4)吹炼后期的操作原则是在脱磷的基础上,做到碳温命中。副枪过程测试的时机要提前,根据测试结果进行动态调整,过程测试后要适当降低氧枪枪位,均匀钢水成分及温度。
5)挡渣操作,控制下渣量,避免钢包回磷。
效果分析
採用高拉碳工艺后,经过一段时间运行,取得了较好的效果。以冶炼45 钢为例,採用高拉碳工艺后各项指标如表5 所示。由表5 可见:
1)採用高拉碳工艺后,终点[C]基本上控制在0.10%以上,其中终点[C]≥0.20%,占74.4%,终点[P]全部满足内控要求,平均达到0.012 5%。终点[P]≤0.015%,占到81%,终点[P]≤0.010%,占到33%。
2)採用高拉碳工艺以后,终点[C]平均控制在0.24%,减少增碳剂加入量2.2kg/t。终点[O]平均控制在202×10-6,减少脱氧剂加入量0.69kg/t。
3)採用高拉碳工艺以后,降低了钢水氧含量,减少了增碳剂及脱氧剂加入量,提高了钢水质量,铸坯质量缺陷率由过去的7%降到了4.3%。

总结
1)结合脱磷理论知识,通过在吹炼的不同阶段进行取样分析,了解转炉脱磷在整个吹炼过程中的反应变化规律,为高拉碳工艺提供了依据。
2)根据高拉碳脱磷要求,最佳化转炉工艺操作。採用高拉碳工艺以后,终点[C]平均控制在0.24%,终点[P]平均达到0.012 5%,终点[O]平均控制在202×10-6,满足了生产要求。
3)採用高拉碳工艺后,减少增碳剂及脱氧剂加入量,不仅降低了炼钢成本也提高了钢水质量。
4)受工艺条件影响,出钢温度相对偏高,冶炼低磷中、高碳钢採用高拉碳工艺比较困难,需要进一步最佳化工艺程式,降低转炉出钢温度。