我公司新改造的VOD設(shè)備,，是在原130 t VD鋼包精煉爐的基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)改造的。原VD爐的真空蓋上配置有拉瓦爾管式水冷氧槍,、爐氣溫度顯示儀及微氧含量分析儀,，為VOD終點(diǎn)碳控制提供保證。真空蓋上還裝有電子視頻監(jiān)視系統(tǒng),，實(shí)時(shí)觀察爐內(nèi)反應(yīng)進(jìn)行狀況及噴濺情況。有兩個(gè)500 kg真空加料倉(cāng),，可在VOD結(jié)束后加造渣材料及脫氧合金,。真空抽氣設(shè)備為500 kg蒸汽噴射泵，分為四級(jí),，真空度可達(dá)到133 Pa以下,。

    提供粗煉鋼水的電弧爐是40 t的EBT和30 t的EAF電弧爐。

試驗(yàn)鋼種Z3CN20-09 M,，鋼水冶煉量70 t,。成品成分及粗煉鋼水要求見(jiàn)表1所示。

2. 1工藝流程

用40 t的偏心爐底電爐為VOD精煉爐提供不調(diào)整任何合金元素的純低磷氧化鋼水,，同時(shí)用30 t電爐專(zhuān)門(mén)熔化合金,。工藝流程如圖1所示。

表1 Z3CN20-09M鋼的主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),，%)

圖1  Z3CN20-09M鋼試驗(yàn)工藝流程圖

為了盡量回收渣中的鉻,，30 t電爐的合金直接帶渣翻入LF精煉鋼包。為盡量減少精煉期的回P,，40 t電爐冶煉的低磷氧化鋼水采用卡渣法兌入精煉包,，并嚴(yán)格控制進(jìn)渣量。進(jìn)行成分微調(diào)后將鋼水倒入另一個(gè)精煉包卡渣,，然后進(jìn)行VOD操作,，VOD之后進(jìn)行成分微調(diào)和溫度控制，最后進(jìn)行澆注,。

2. 2   30 t EAF電爐冶煉工藝要點(diǎn)

(1)配料

30 t電爐的任務(wù)是熔化所需合金,。由于在合金熔化過(guò)程中碳不能氧化，所以必須使用中碳及低碳鉻合金,。配料結(jié)構(gòu)見(jiàn)表2,。

表2  30 t電爐的配料結(jié)構(gòu)

 (2)操作要點(diǎn)

在熔化合金過(guò)程中，Cr,，Ni都按成品規(guī)格調(diào)整,。整個(gè)冶煉過(guò)程中由于沒(méi)有標(biāo)鋼只能分析鋼中的碳含量,。造渣量5%，石灰和螢石比例為4: l,。熔化中要避免增碳,，可適當(dāng)吹氧。熔清后分批少量加入FeSi粉還原渣中鉻,。熔清后和出鋼前的化學(xué)成分見(jiàn)表3,。

          表3  30 t電爐熔清后和出鋼前化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)

2. 3  40 t EBT電爐冶煉工藝要點(diǎn)

(1)配料

其配料結(jié)構(gòu)見(jiàn)表4,。

(2)操作要點(diǎn)

40 t EBT電爐為von精煉提供低磷粗煉鋼水,，關(guān)鍵在于造好氧化渣。保證爐渣的堿度和鋼液的溫度,，達(dá)到快速去磷的目的,。要求碳、磷盡可能低,，并要保證一定的脫碳量,。

當(dāng)鋼液中P≤0. 003%、C≤0. 03%,，鋼液溫度≥1660℃時(shí),，可以出鋼。出鋼過(guò)程中利用包車(chē)電子秤及所需鋼水量嚴(yán)格卡渣,，兌鋼時(shí)也要卡渣,。出鋼前成分見(jiàn)表5。

表4  40 t電爐的配料結(jié)構(gòu)

表5  40 t電爐出鋼前化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),，%)

2. 4精煉爐冶煉工藝要點(diǎn)

(1)倒包前操作

在精煉爐工位,，要準(zhǔn)備兩個(gè)精煉包。其中一個(gè)是用鎂碳磚砌筑的,，用于LF操作,，另一個(gè)是用鎂鉻磚砌筑的，用于VOD操作,。精煉包烘烤溫度要求大于800℃,。將30 t粗煉爐的合金翻入，再卡渣兌入40 t粗煉爐粗煉鋼水,，然后造還原渣給電升溫,。取樣微調(diào)成分達(dá)到表1要求，將溫度升至1 680℃以上,，進(jìn)行倒包,，倒包時(shí)嚴(yán)格卡渣。倒包后進(jìn)入VOD工位進(jìn)行VOD吹煉,。合兌后成分見(jiàn)表6,。

(2) VOD操作

VOD吹煉工藝流程見(jiàn)圖2,。

從圖2可以看出，在VOD吹氧后可以在真空下進(jìn)行爐渣調(diào)整,，然后將真空度升到133 Pa以內(nèi),，保持15-20 min進(jìn)行VD操作。出真空后再微調(diào)合金,，溫度合適即可出鋼,。

表6 合兌后化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)

圖2  VOD吹煉工藝流程圖

VOD過(guò)程的主要工藝參數(shù)見(jiàn)表7,。

VOD操作前后的化學(xué)成分見(jiàn)表8,。

表7 VOD過(guò)程工藝參數(shù)

表8  VOD操作前后化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)

用雙聯(lián)法成功試煉Z3CN20-09M鋼,，為我公司在冶煉不銹鋼的工藝方面開(kāi)拓了新思路,。與傳統(tǒng)的VOD不銹鋼冶煉工藝相比，雙聯(lián)法+VOD法具有以下特點(diǎn):

(1)縮短了冶煉時(shí)間

總結(jié)幾年來(lái)的VOD生產(chǎn),，電爐冶煉周期相對(duì)偏長(zhǎng)。由于傳統(tǒng)工藝中粗煉鋼水需將鉻預(yù)調(diào)一部分,，并要在電爐內(nèi)進(jìn)行脫磷及還原,，這樣使得電爐冶煉的過(guò)程相對(duì)延長(zhǎng)，一般要4h-5h個(gè)小時(shí)冶煉一爐,。精煉爐合金加入量大,，冶煉時(shí)間也大大延長(zhǎng)。

而在新的工藝中,，電爐分工合作,。化合金的電爐按計(jì)算數(shù)量裝好合金,，不需要分析化學(xué)成分和脫磷,，當(dāng)溫度合適時(shí)即可出鋼。一般冶煉時(shí)間在2h-2. 5h,。40t EBT電爐負(fù)責(zé)提供氧化鋼水,，不需要調(diào)合金，只要C,、P溫度達(dá)到工藝要求即可,。它的冶煉時(shí)間一般在2.5h-3h。粗煉鋼水和兌后,，主要成分和溫度基本達(dá)到工藝要求,，合金加入量很少，這樣使冶煉時(shí)間大大縮短,，一般3h-4h,。傳統(tǒng)工藝冶煉時(shí)間則在5h-7h,。

(2)提高了鉻的回收率

傳統(tǒng)工藝中由于部分鉻在電爐粗煉鋼水時(shí)加入，回收率偏低,，一般在90%左右,。采用新工藝后，由于熔化合金的電爐鋼水是全包帶渣翻入精煉包中,，這樣渣中的鉻可以做到盡可能地被還原回收,，回收率一般在97%-99% 。

(3)還能進(jìn)一步改進(jìn)工藝

在制定試驗(yàn)方案時(shí),，為穩(wěn)妥起見(jiàn)我們采用了倒包,。其實(shí)粗煉鋼水合兌后，成分和溫度就已經(jīng)符合了VOD操作條件,，