电炉的冶炼电耗是影响特钢行业产品生产成本和质量的关键性指标。2008年,莱钢特殊钢厂1号电炉面对原材料质量不稳定等实际困难,实施管理创新,电炉冶炼电耗达到223kWh/t的国内先进水平。
针对电耗在成本中的“龙头”地位,莱钢特钢厂成立了由配料、工艺、电气专业组组成的降低综合电耗攻关组,通过多方面的管理创新和技术创新,取得了显著成效。他们从稳定生产节奏入手,优化了炼钢过程控制优化操作要点,通过钢包扩容改造和新上智能系统,使电炉出钢量增加到52t,稳定了炼钢区域的生产节奏,提高了生产效率。优化配料制度,增加炉内废钢密度,更好地实现埋弧操作,提高了电弧能量的吸收率。在操作中,该高炉采取了合理控制废钢装入量和钢水余量,优化了用氧制度、泡沫渣制度,尽量减少热量损失,有效降低了综合冶炼电耗,炼钢工序综合电耗达到了290.35kWh/t的较高水平。
(1)涂层:对双相不锈钢方坯表面用涂层材料进行涂层,涂层厚度为0.2-0.5mm;
(2)烘干预热:方坯涂层后,立即装入连续加热炉进行烘干和预热,炉温要求是500℃,烘干预热时间为1.5-2小时;
(3)加热:将方坯在加热段进行加热,加热段温度为1150-1170℃,加热时间为1.5-2小时;(4)均热:将方坯在均热段温度快速提温到为1220-1250℃进行均热,均热时间为45分钟,然后出炉轧制。
通过上述步骤可以保证加热的效果,避免了双相不锈钢加热时间过长或过短,防止出现加热粘钢、轧制裂纹、轧不动、双相比例不合适造成的成品性能不合等缺陷。
Ca作为第二主族元素,反应性很强,有相当强的脱氧能力,这点与同族元素Ba相比较可知,前几年有人在铁内加入钡生产成钡,脱氧能力大幅度上升就是这个道理。Ca脱氧比Ba更有优势:两者摩尔质量比MCa:MBa=1∶3.426,即都脱除一定量的氧,若需要1kg的Ca,就需要3.426kg的Ba。但Ca在铁液中的溶解度很小,1600℃时为0.032%,在固体铁中几乎不溶解;同时Ca的蒸气压非常大,在1600℃时为1.98个大气压。因此,仅用单一的Ca作为脱氧剂消耗太大,在经济上不合理,为了提高Ca脱氧效率,需提高Ca在铁中的溶解度,C、Si、Al等元素效果很好,而C的作用每1%C可提高Ca的溶解度一倍;因此,钙系脱氧剂主要成分为CaC2,还有CaSi及Al、Ba等。使用块状Ca合金时,Ca的溶解过程受到边界层扩散限制,在局部很快达到饱和,耐候钢板,因而不能使钢液溶解更多的Ca,大部分将被蒸发掉,而制成<15mm小颗粒状,可以有效解决这个问题。
在使用钙系脱氧剂来优化脱氧工艺后,锰铁和硅铁回收率与使用钡脱氧相比较分别提高了5.11%和2.72%。同样,脱氧脱硫也能达到很好的效果。
与原脱氧工艺相比,使用钙系脱氧剂来优化脱氧工艺后有以下几个方面的优点:
1)脱氧效果更好,可以提高合金元素的回收率;
2)可改善钢水流动性,有效去除钢中夹杂物,提高钢水纯净度,防止中包水口结瘤;
3)生产普碳钢、低合金钢等中碳钢时,有较好增碳效果;
4)钢材力学性能如屈服强度、抗拉强度有一定幅度的提高。使用Ca系脱氧剂取代钡作终脱氧剂是脱氧工艺的进步,在生产中是切实可行的。可以取得较好的经济效益。