1、前言
目前国内外对低碳低硅钢的需求日益增大，重庆周边地区市场需求在200万吨/年左右。根据市场需求，重钢股份公司长寿新区炼钢厂于2010年11月份开始试制低碳低硅钢SPHC，并于2011年1月份开始批量生产，当月产量突破1万t，截止2011年10月产量已达50多万吨，产品性能完全满足用户需求。
2、生产工艺及主要设备
重钢长寿新区炼钢厂设计180t转炉3座，平均出钢量210t，配LF精炼炉1座，RH精炼炉1座，板
坯铸机3台。低碳低硅钢的冶炼采用KR铁水脱硫–转炉冶炼-RH精炼–连铸板坯的生产工艺。
3、技术条件
SPHC为一般冲压用（冷轧用）热轧钢板，协议要求其化学成分见表1，其性能要求为：Re≤280MPa，Rm≤390MPa，A≥31%。
表1：SPHC钢的化学成分（%）
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项目
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C
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Si
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Mn
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P
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S
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Alt
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协议要求
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≤0.04
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≤0.03
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0.15~0.30
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≤0.025
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≤0.025
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0.020~0.070
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控制目标
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≤0.03
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≤0.02
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0.15~0.25
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≤0.025
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≤0.020
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0.030~0.060
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SPHC热轧卷板要求表面质量好，延伸率高。为了保证钢材有良好的冲压性能，低碳低硅钢的成分控制要求严格，且要求化学成分稳定，其它残余元素含量越低越好。
4、过程控制要求
为了保证SPHC热轧卷板机械性能，冶炼重点控制钢中碳硅含量，连铸重点保证防氧化和铸坯表面质量，因此，对工序都提出了对应要求。
4.1、KR控制要求
铁水必须进行脱硫处理并除渣干净，入炉铁水硫要求不大于0.005%，以减轻后工序硫负荷。
4.2、转炉控制要求
转炉要求合理搭配热铁水与废钢比例，采用“高拉补吹”工艺，早、中期重点作好造渣脱磷；补吹不得大于1次，确保C-T协调出钢，复吹终点必须采用后搅工艺。转炉冶炼要求终点碳控制在一定范围，防止钢水过氧化。出钢过程用铝锰脱氧合金化，Mn按目标值控制。出钢结束后对顶渣进行改质，改质后要求项渣中（FeO）、钢中氧含量均控制在合适的范围。出钢温度控制在1680℃左右，出钢严格控制转炉下渣，要求渣厚≤50mm。出钢过程加适量稠渣剂造渣，保证稠渣剂熔化并有良好的流动性。
4.3、精炼控制要求
在CAS吹氩站，向钢渣中继续加入一定量的脱氧剂，去除渣中氧。在RH处理过程中，根据真空脱碳
原理，利用低真空度下，[C]、[O]反应生成CO气体，降低CO分压，使得[C]、[O]反应向生成CO气体方
向进行，从而使得钢中碳氧同时降低。真空下碳、氧反应如下式所示：
[C]+[O]=CO
平衡常数与温度之间关系的公式很多，常用的有：
IgKC=1160/T+2.003
真空脱碳是在真空室压力很低，高真空的状态下进行。真空脱碳为了达到较低碳含量需要较长的处理时间。在RH精炼过程中，快速将真空度降至处理要求，在真空条件下利用氧脱碳，控制脱碳时间，迅速将碳降至0.03%以下，脱碳结束后多余的氧用铝去除。
4.4、连铸控制要求
连铸全程要求保护浇注，控制氩气流量，防止吸气。上大包长水口开浇，确保大包水口自动开浇，严禁敞开浇注，防止钢水二次氧化。中包使用专用保护渣，浇铸过程尽可能不加或少加钙铁粉，以减少对钢水的污染。拉速比一般钢种拉速稍快0.2~0.3m/min。
通过转炉出钢过程弱脱氧，合理控制钢中氧含量，RH处理前钢中氧含量达到控制要求，避免了吹氧脱碳的情况，在真空状态下，利用钢中的碳自然脱氧，不仅仅达到了脱氧的目的，而且还提高了钢水洁净减少，最大限度保证了钢水洁净度。
通过RH真空精炼，低碳低硅钢可浇性大大提高，连浇炉数达到15-16炉，铸坯质量良好，同时也解决了低碳低硅钢脱氧合金化困难的问题。
5、实物质量
5.1、钢的实际熔炼分析成分
钢的实际熔炼分析成分如表2。
表2：SPHC钢的实际熔炼分析成分（%）
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特征值
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C
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Si
|
Mn
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P
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S
|
Al
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|
N
|
19
|
20
|
20
|
20
|
20
|
20
|
 |
0.015
|
0.009
|
0.18
|
0.013
|
0.010
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0.032
|
|
Xmax
|
0.020
|
0.01
|
0.20
|
0.018
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0.015
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0.055
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Xmin
|
0.01
|
0
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0.15
|
0.010
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0.006
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0.022
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从表6中可看出SPHC钢成分控制均达到了协议要求，采用转炉-RH精炼–板坯连铸工艺生产低碳低硅钢在过程控制上虽存在一定问题，但生产工艺基本可行，能够将碳、硅控制用户要求的范围。
5.2、钢材性能
轧材性能检测数据见表3。
表3：SPHC轧钢性能检测数据
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特征值
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Re（MPa）
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Rm（MPa）
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A（%）
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N
|
15
|
15
|
15
|
|
|
239
|
336
|
44
|
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Xmax
|
280
|
390
|
50
|
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Xmin
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185
|
310
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35
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SPHC（P）性能要求
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≤320
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≤390
|
≥31
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轧材性能检测表明，SPHC性能完全满足用户要求，说明SPHC生产工艺是比较合理。
从酸洗线质量跟踪情况看，热轧带钢表面没有裂纹、结疤、折叠、氧化铁皮压入、气泡和夹杂。带钢头尾舌头长度控制良好，在0.5m范围内。酸洗线上未发现较大的带钢浪形及其他板形缺陷，但1780ram生产线生产的热卷氧化铁皮偏厚。按照外购卷通常酸洗速度控制，洗出来后带钢表面呈银白色，但带钢表面铁粉微粒明显偏多，部分地方有欠酸洗现象。后放缓酸洗速度后带钢表面正常，未出现欠酸洗现象。
6、结语
通过优化低碳低硅钢SPHC炼钢生产工艺，提高了转炉终点碳含量，降低了出钢温度和终点氧含量，出钢过程采用弱脱氧工艺，在RH精炼利用真空碳脱氧，降低了脱氧成本，取得的直接经济效益是节约了炼钢脱氧合金。通过工艺优化，保证钢水的质量和洁净度，连浇炉数提高至15-16炉左右，解决了该钢种脱氧合金化与钢水可浇性之间的矛盾。在社会效益方面，该品种开发成功，为重钢开发低碳低硅钢提供了宝贵的借鉴经验，同时，也拓宽了重钢产品范围，增强了重钢热轧宽带产品的竞争力。
收稿时间：2013年
来源：重钢
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