小方坯冷镦钢炼钢工艺研究

胡浩

摘要：在对冷墩钢进行开发时，对各项工艺的实施存在较高要求，如果开发初期出现钢水浇筑絮流现象，就会对产品应用品质的产生不良影响。在对产品质量缺陷问题进行处理时，会增加工作人员压力和负担，甚至会制约现场生产作业发展。要想降低质量缺陷问题发生几率，就要对转炉设备出钢终点氧含量进行科学调整，并且对现有生产程序进行全面改善，通过引进更加先进的脱氧和软吹工艺，提高整体生产效果。本文就小方坯冷镦钢炼钢工艺进行相关分析和研究。

关键词：小方坯；冷镦钢；炼钢；工艺研究

冷墩钢属于螺母和螺栓等设备的生产原料，在对金属进行冷墩加工时，可以改变材料塑性特征。但因为加工期间经常会出现变形问题，且对钢水纯净度存在较高要求，如果现有生产工艺无法满足各方面要求，就难以提高产品应用精度。尤其是在进行脱氧工艺应用时会产生夹杂物，在对产品进行精炼处理时，如果无法对夹杂物进行有效去除，会引发开裂等问题。在对裂缝进行预防和消除时，企业需要对现有炼钢工艺进行全面改善和优化，并且做好生产环节监督和管控[1]。

一、项目实例

我国某一企业在进行小方坯冷墩钢生产时，对原有生产流程进行了全面优化，主要是通过转炉设备的应用，对产品进行初期处理之后，再对材料进行精炼和连铸处理。在进行转炉设备使用时，要先对材料进行脱氧处理，再进行合金化处理。在对产品进行精炼和浇注时，要对中包过热度进行有效控制，将温度控制在35℃左右。在对结瘤物进行检验时，需要对复合夹杂问题进行全面分析，因为复合夹杂物熔点比较高，很难对其进行全面清除。在对材料进行浇注处理时，夹杂物附着在水口内壁会引发结瘤现象，进而降低钢水的可浇注性能，因此要对夹杂物和结瘤现象进行全面处理[2]。

二、小方坯冷墩钢炼钢工艺改进措施

（一）加强精炼和浇注管理

在进行冷镦钢生产时，对含铝钢的应用存在较高要求，要想对材料进行有效处理，可以通过转炉生产工艺和精炼技术的应用，满足生产制作需求。但如果转炉生产期间，材料内部铝含量比较低，在对其进行精炼处理之后，需要做好氩气口的补铝处理，在精炼后期要通过钙处理，对产品生产质量缺陷问题进行全面预防。在对材料进行精炼处理之后，部分夹杂物可以得到有效去除，但因为钙处理工艺在应用时，会受到参数稳定性和炉渣等因素影响，处理期间夹杂物改性不充分或存在高熔点夹杂问题，就无法促进产品生产环节的顺利运行。在对产品进行精炼处理时，钢水二次氧化会形成新的夹杂物，在对其进行浇注时，附着在水口内壁会引发结瘤现象。将盛有钢水的钢包开浇之后，通过套管流入到中间包，再选用浸入式水口的方式，将其输入到结晶器设备中。如果材料与空气接触出现了二次氧化问题，也会引发水口结瘤现象。在对冷镦钢进行开发时，初期需要对其进行精炼和连铸操作，因为材料内部各项元素含量会发生一定变化，如果浇注环节钢液吸入空气就会出现二次氧化问题。因此要对这一环节进行重点关注，要选择更加专业的技术人员，严格按照各个环节作业要求，对产品进行有效处理，才能降低质量缺陷问题发生概率[3]。

（二）提高转炉生产水平

在对转炉生产环节进行管理时，首先要对终点温度进行有效控制，要做好一倒率调整，将其提高至80%左右，才能减少脱氧剂铝锭加入量，降低杂杂物的发生几率，并保证材料内部铝含量更加稳定。在进行转炉设备应用时，将传统的单氩气改变为双氩气，可以提高渣洗效果并降低熔点温度。这种生产技术在使用时，可以保证材料流动性适中，并形成以铝酸钙为主的渣系泡沫。使用这项工艺可以缩短精炼时间，还可以降低炉渣氧化性能，并增强钢水的脱硫效果[4]。

（三）引进更加先进精炼技术

在对精炼生产环节进行改良和优化时，首先要做好转炉设备改良剂的选择，适当增加改良剂添加数量，可以提高精炼渣料石灰生产量，在对精炼渣层厚度进行控制时，需要根据生产要求，对厚度进行科学设计，避免生产期间钢水与外界空气发生严重接触，形成夹杂物质，同时要对精炼脱硫能力进行适当调整，要根据不同环节作业要求，选择针对性生产工艺。在对脱氧工艺进行优化时，首先可以使用电石脱氧工艺，对材料进行精炼处理之后，加入铝粒脱氧。前期变渣环节主要存在铝粒等物质，要想提高变渣速度，可以将电石和铝粒作为主要生产原料，确保白渣具备良好发泡性能，在进行脱氧剂添加时，要严格遵循勤加和少加以及均匀添加的作业原则，要保证脱氧剂能够均匀铺在渣面。在对白渣进行确认之后，可以选用电石脱氧工艺，确保精炼渣和白渣具备良好发泡性能，直至出钢结束之后，都要对脱氧情况进行密切关注。一旦发现某一个环节存在问题，要立即停止作业，并且对问题发生原因进行全面分析，要制定针对性解决措施，对质量缺陷进行全面消除。在对钙处理工艺进行优化时，可以对原有钙铁线进行全面替换，通过选择钙含量高的无缝金属钙线进行生产，增加钙线插入深度，避免出现比较严重的弯曲现象。这种新型的生产工艺可以提高回收率，而且能够对钢水可浇注性能进行有效改善。对生产环节的氩气进行控制时，首先要对氩气总压力进行全面了解，并且对压力数值进行有效控制。工作人员要对生产期间氩气压力变化情况进行全方位了解，并选择针对性控制措施

[5]。

（四）提高连铸水平

在对连铸环节进行控制时，首先要做好保护浇注处理。中包开浇之前，需要吹氩三分钟以上，对多余的空气进行全面清除，在进行实际浇注时，要采用全程氩封的作业形式，避免空气进入到水口内部。在进行钢包升降回转台设备使用时，可以采用上大包长水口再回浇的作业方式，降低能量损失度。在进行高拉速生产时，需要从整体层面上对生产流程进行科学组织，并且对各个浇注环节作业速度进行有效控制。在温度合适的条件下，需要提高拉速，避免因为作业速度过慢，引发夹杂物和结瘤现象。在对环境温度进行控制时，需要根据不同环节作业要求，对温度进行适当调整，还需要根据不同环境条件采用不同生产形式[6]。

结语：综上所述，企业要想对现有炼钢生产工艺进行全面更新和优化，就要在原有生产环节基础上，对各项缺陷问题进行全面分析和解决。企业要从整体层面上对各个生产程序进行科学设置，确保各个生产环节能够有效衔接，还要引进更加先进的炼钢工艺，并对生产环境进行全面优化，进一步提高炼钢水平。在对各项工艺进行改进时，企业还要加大资金投入力度，通过研发新型技术，降低钢水氧化问题发生几率，并对絮流问题进行有效改善，促进生产工艺的顺利实施。

参考文献：

[1]侯福庆,韩亮,杨阳,周仕升.小方坯冷镦钢炼钢工艺开发实践[J].山西冶金,2021,44(06):181-182+185.

[2]孙振宇,唐雪峰,王洪涛,李叶忠,那廷权,许海亮,温荣宇.小方坯含铝冷镦钢水口结瘤分析与控制[J].鞍钢技术,2020(06):43-46.

[3]付达超,文光华,刘耀宗,唐萍.10B21冷镦钢连铸小方坯表面异常振痕成因分析及控制[J].连铸,2020,45(03):33-37.

[4]孙振宇,李叶忠,赵晨光,李泽林,王成青,高立超,翟利平.小方坯冷镦钢SWRCH22A非稳态铸坯夹杂物分布[J].鞍钢技术,2018(06):21-23+39.

[5]杨志雄,马启明,孙喜发,金智启.日钢ML08Al冷镦钢炼钢工艺实践[J].钢铁研究,2012,40(04):50-52.

[6]李阳,姜周华,姜茂发,梁连科,王厚昕,王军文,顾文兵,刘晓,汪钺强.含钡合金对冷镦钢脱氧的试验研究[J].材料与冶金学报,2002(03):184-188.