拉碳

轉爐煉鋼碳含量達到要求值時立即停止供氧的操作。碳含量控制是轉爐煉鋼終點控制的主要內容之一。由於冶煉過程的脫碳反應速度快，準確判斷接近終點時的鋼中碳含量，及時停止吹氧，十分重要。這一操作好像將快速賓士的駿馬及時拉住一樣，故稱“拉碳”。

基本介紹

• 中文名：拉碳
• 外文名：Pull carbon
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 目的：碳含量控制
• 範圍：鋼終點控制的主要內容之一

簡介

拉碳次數往往與終點命中率有直接關係，終點一次命中者，稱為一次拉碳成功，是最為理想的操作。實際生產條件下，有時難以一次命中終點，則會出現二次拉碳，乃至多次拉碳。轉爐煉鋼多次拉碳是操作水平不高的結果，往往會使爐渣中T.Fe含量提高，引起鋼鐵料消耗增加，爐襯壽命降低；同時拉碳次數過多，會使鋼水氧化性過強，不僅影響鋼的質量，也延長冶煉時間，降低生產率，打亂生產節奏，影響轉爐煉鋼和連續鑄鋼|煉鐵的配合，甚至影響連鑄|軋鋼機的多爐連澆。轉爐煉鋼操作應追求一次拉碳成功，為此現代轉爐均配有副槍，並裝備電子計算機等設備，以求準確命中終點，提高一次拉碳率。

溫度控制措施

為了滿足高拉碳及出鋼溫度的要求，最佳化廢鋼比及廢鋼匹配。廢鋼比最佳化到4.0%～9.0%之間。為了降低轉爐吹煉前中期溫度，廢鋼採用輕廢鋼為主，利於熔化。

脫磷措施

1)鐵水條件選擇。根據試驗結果，採用高拉碳工藝的鐵水條件要求Si≤0.50%，P≤0.060%，1 250≤T≤1 350℃。

2)吹煉前期操作原則是早化渣，並提高爐渣中(FeO)含量。工藝措施為：根據不同的鐵水條件，合理調整氧槍槍位並隨第一批料加入一定量的鐵皮球，以達到快速成渣，抑制升溫過快的目的。

3)吹煉中期操作原則是控制好爐渣(FeO)，緩慢升溫。由試驗數據看，吹煉到6min爐內溫度達到1 400℃左右，吹煉到12min溫度上升到1 600℃左右，脫磷的理想溫度是在1 450～1 550℃以內，因此吹煉中期要控制好升溫速度，緩慢升溫，延長在1 550℃內的時間。可以根據爐內溫度情況，多批量、小批次加入降溫料。吹煉中期適當提高氧槍槍位，使爐渣中保持一定量的(FeO)。

4)吹煉後期的操作原則是在脫磷的基礎上，做到碳溫命中。副槍過程測試的時機要提前，根據測試結果進行動態調整，過程測試後要適當降低氧槍槍位，均勻鋼水成分及溫度。

5)擋渣操作，控制下渣量，避免鋼包回磷。

效果分析

採用高拉碳工藝後，經過一段時間運行，取得了較好的效果。以冶煉45 鋼為例，採用高拉碳工藝後各項指標如表5 所示。由表5 可見：

1)採用高拉碳工藝後，終點[C]基本上控制在0.10%以上，其中終點[C]≥0.20%，占74.4%，終點[P]全部滿足內控要求，平均達到0.012 5%。終點[P]≤0.015%，占到81%，終點[P]≤0.010%，占到33%。

2)採用高拉碳工藝以後，終點[C]平均控制在0.24%，減少增碳劑加入量2.2kg/t。終點[O]平均控制在202×10-6，減少脫氧劑加入量0.69kg/t。

3)採用高拉碳工藝以後，降低了鋼水氧含量，減少了增碳劑及脫氧劑加入量，提高了鋼水質量，鑄坯質量缺陷率由過去的7%降到了4.3%。

總結

1)結合脫磷理論知識，通過在吹煉的不同階段進行取樣分析，了解轉爐脫磷在整個吹煉過程中的反應變化規律，為高拉碳工藝提供了依據。

2)根據高拉碳脫磷要求，最佳化轉爐工藝操作。採用高拉碳工藝以後，終點[C]平均控制在0.24%，終點[P]平均達到0.012 5%，終點[O]平均控制在202×10-6，滿足了生產要求。

3)採用高拉碳工藝後，減少增碳劑及脫氧劑加入量，不僅降低了煉鋼成本也提高了鋼水質量。

4)受工藝條件影響，出鋼溫度相對偏高，冶煉低磷中、高碳鋼採用高拉碳工藝比較困難，需要進一步最佳化工藝程式，降低轉爐出鋼溫度。