主要用于IF钢、硅钢、管线钢等高端产品的生产,对建筑用棒、线材等大宗产品生产也具有实用价值。洁净钢高效生产平台具有工业化、大批量、稳定和供货及时的特点,重视批量生产的产品质量和性能,同时强调提高企业的效率、降低成本。具有以下3个技术理念:①超洁净钢的技术理念。超洁净钢是钢中杂质元素(S、P、N、H、O等)的百分含量之和小于100ppm(百万分之一)。②大批量生产的技术理念。大批量指采用先进的技术大量生产超洁净钢。该理念对转炉炼钢的质量和效率有很高的要求,需要转炉能够大批量生产超洁净钢。③低成本的理念。要求超洁净钢的生产成本比传统转炉炼钢降低50~100元/吨。
洁净钢高效生产平台已发展的主要类型有薄板型的洁净钢制造平台、中厚板型的洁净钢制造平台、普钢长材型的洁净钢制造平台、合金钢长材型的洁净钢制造平台、无缝钢管型的洁净钢制造平台、不锈钢平材型的洁净钢制造平台等。
洁净钢高效生产平台技术的关键工艺可概况为以下几个方面:①超低磷钢的生产。超低磷钢是钢铁企业生产洁净钢的发展方向,同时也是洁净钢高效生产平台的重要环节。根据各钢种对磷含量的要求,可以采用合适的铁水预处理、转炉冶炼、出钢后钢水的炉外脱磷等工艺进行超低磷钢的生产。钢水炉外脱磷是超低磷钢生产脱磷的最后环节,需要根据具体情况来选择脱磷剂和脱磷工艺,如采用转炉双渣冶炼工艺等。②超低硫钢的生产。超低硫钢的生产工艺为:铁水脱硫预处理—转炉炼钢—LF—RH—板坯连铸。在超低硫钢生产过程中,需要对各个工序中分配的硫负荷进行合理控制,以达到合理控制钢中的硫含量、实现超低硫钢冶炼的目的;采用喷吹颗粒镁的方式进行铁水脱硫预处理;由于脱硫渣中的硫会在转炉冶炼过程中进入钢液中,因此需要对铁水预脱硫后的铁水表面进行严格的扒渣操作,以减少入炉铁水的带渣量;转炉采用优质低硫废钢和活性石灰,以减少原辅料引起的钢液增硫;LF炉精炼是炉外深脱硫处理的主要环节,钢包在LF工位能具备钢液脱硫所需的热力学和动力学条件,可以实现快速深脱硫;高品质超低硫钢的生产需要对钢水进行RH真空处理,而在LF炉处理的深脱硫钢中硫含量已经较低,这就需要减少RH和连铸过程中的回硫量,以保证成品中的硫含量满足超低硫钢([S]≤0.005%)的要求。③低氧钢冶炼与夹杂物的控制。主要是控制转炉吹炼终点,防止过吹;优化真空循环脱气法(RH)精炼工艺,在钢中的氧含量降到一定范围后再加铝脱氧的氧含量;尽量降低钢中的全氧含量。工艺措施是:采用高碳出钢工艺,严格控制转炉吹炼的吹氧量;优化复吹工艺,稳定控制终点[C]·[O]≤0.0025;采用挡渣锥挡渣出钢,减少出钢过程中的下渣量,出钢后进行造渣改质,尽量降到渣中的铁含量;优化RH-KTB工艺,在真空室内进行碳氧反应脱氧;优化RH的搅拌工艺,提高夹杂物的上浮速度。④终点控制与快速出钢。开展脱磷炉、脱碳炉计算机预报模型的开发。终点控制精度:[C]≤±0.02%,温度T≤±10℃,命中率≥90%。⑤提高转炉炉龄。护炉操作是提高转炉炉龄和炼钢生产效率的基本保证,现场通过溅渣护炉技术来保护转炉。其操作要点主要为:减少转炉造渣渣量,减小炉渣对炉衬的化学侵蚀;提高转炉的日生产效率,降低炉衬的侵蚀速率指数;提高炉渣的碱度和渣中氧化镁(MgO)含量,起到粘渣护炉的效果;完善喷补和垫补等护炉工艺制度;缩短吹炼时间,采用快速出钢来缩短吹炼终点高温钢水对炉衬侵蚀的时间。