IF钢转炉终点控制目标的研究

铭晨

IF钢是碳含量极低的钢种，为合理控制生产成本和钢水洁净度，要求转炉有合适的出钢碳含量和出钢温度。在生产过程中，转炉出钢碳含量过高，会加重RH脱碳负担，延长冶炼周期，导致炉机节奏不匹配；碳含量过低，不仅大幅增加转炉各项指标消耗，增加生产成本，而且会导致RH处理后钢水及渣中氧含量偏高，增加RH脱氧铝耗。出钢温度同样对生产成本及钢水洁净度有重要影响，当出钢温度不足时，就需要在RH吹氧加铝升温，不仅增加铝耗，而且会生成大量氧化物夹杂。因此，系统研究转炉终点控制目标，对于降低IF钢冶炼成本，提高钢材质量具有重要意义。

　　为了降低成品碳含量，减轻RH脱碳负荷，国内许多钢厂将出钢碳质量分数控制在0.04%以下，部分钢厂甚至控制在0.03%以下。事实上转炉终点碳并不是越低越好，过低的碳含量不仅会严重恶化转炉炉况，将大量的耐火材料氧化带入钢中，同时会增加氧气消耗、增加转炉吹损、增加钢中氮含量，并在脱氧合金化时消耗更多的合金，形成更多的氧化物夹杂。
　　转炉炉况的维护对于正常的炼钢生产至关重要，炉况稳定才能充分发挥转炉的生产能力，延长转炉炉龄，并减少修补炉衬所耗费的生产成本。转炉炉衬由绝热层、永久层和工作层3部分组成。其中工作层直接与高温钢水及炉渣接触，一般由镁碳砖砌筑而成。
　　转炉炉衬的侵蚀就是工作层镁碳砖的侵蚀。镁碳砖中含有大量的石墨碳，它与炉渣的润湿性较差，阻碍炉渣向砖体内的渗透。镁碳砖存在着明显的3层结构，工作层表面有1~3mm很薄的炉渣渗透层，又称反应层；与反应层相邻的是脱碳层，厚度为0.2~2mm，又称变质层；与变质层相邻的是原砖层。镁碳砖特殊的材料构成使其存在以下损蚀机理：镁碳砖工作层的碳首先受到氧化性炉渣、供入的O2和炉气中CO2等氧化性气氛的氧化作用，以及高温下MgO的还原作用，使镁碳砖工作层表面形成脱碳层。