王志光盛黎军周仁伟韦泽熊云松李孟吉
（宁波钢铁有限公司炼钢厂宁波315807）
摘要：LF精炼处理钢水时，由于LF所用物料潮湿导致钢水H含量超标，在连铸浇铸后，板坯产生气泡。 本文对这种原因导致异常时的现场判断、事故原因以及预防措施进行论述。通过工序联动的方式，对钢水质量进行有效控制，实现产线低成本、高效率运行。
关键词:LF精炼；物料潮湿；板坯气泡；工序联动
0前言
LF精炼处理钢水时，造成钢水H含量超标而引起板坯气泡的情况，常见的显性因素有可以肉眼观察到的漏水入钢包、可以通过定氧检测到的自由氧偏高两类。对LF精炼来讲，隐形因素有物料潮湿，也会造成钢水H元素超标引起板坯出现气泡缺陷，因为没有直观的检测手段，生产过程中容易引发质量事故。 1宁钢炼钢厂工艺装备概况
宁钢炼钢厂工艺装备状况见表lo
表1宁钢炼钢厂工艺装备状况表
工序概况
脱硫2座单喷颗粒镁脱硫、1座KR机械搅拌脱硫
转炉3座180t顶底复吹转炉
精炼3座氮站、1座简易双工位LF炉、1座双工位RH炉
连铸2台两机两流1650板坯连铸机___________________宁钢常规冶炼的钢种有：结构钢（Q235B、Q355B），冷轧用钢（SPHC、SPHD、IF），高碳钢（65Mn、SK85）、汽车用钢（SPFH590,800L）、硅钢（无取向NW800，取向NQS01）o
2板坯产生气泡缺陷理论分析
大型板坯连铸机生产的板坯产生气泡缺陷可分为三类。
1）气泡缺陷实际为皮下夹杂，主要与结晶器保护渣的卷入有关，一般呈零星或线状的气泡缺陷。
挡风被
2）气泡缺陷主要是由钢水中的气体引起，此类气泡主要分两种，一种是钢水自由氧含量偏高，主要原因是钢水在钢包精炼过程时脱氧不良，或者是脱氧良好的钢水在浇铸过程中被二次氧化；另一类是由于钢包、中间包、覆盖剂、保护渣等钢水接触的容器及辅料潮湿引起的水汽进入钢水。一般呈现为整个板坯端面密集细小针孔式分布，严重时呈蜂窝状分布。
3）气泡缺陷为浇注过程中由于采用上水口和赛棒吹氮，氮气进入钢水后，被钢水捕捉凝固后形成板坯表面或皮下气泡。一般呈现为皮下5mm~ 10mm大量富集以端面气孔的形式存在。
3产生气泡缺陷炉次生产情况
每炉钢水约200t，板坯22t/块，每炉9块板坯。一次工艺路径为“脱硫一转炉一氮站一LF炉一连铸”钢种的生产过程中，板坯质检发现同一炉次的板坯有5块存在气泡缺陷，为同一炉次板坯的一流第二、三块和二流第二、三、四块，炉次的头尾衔接坯没有发现气泡缺陷，判断为该炉次的钢水存在质量问题，前后炉次钢水属于正常状态。通过对现场设备进行排查，未发现有设备漏水的情况。对生产数据进行了详细调查，事故炉次各工序生产数据见表2，各工序冶炼过程的钢水成分数据见表3。
对该炉次板坯的头尾取角样化验分析，成分如表4所示。从各成分试样和板坯角样的成分看,Als 成分均符合标注，说明此次气泡缺陷非钢水自由氧高造成。
土著菌
表2钢水各工序处理生产数据表
工艺参数数值工艺参数数值
装入量/t225LF石灰/直3200转炉终点温度/咒1672LF萤石/直1200
转炉出钢时间/m in 5.2LF铝铁/直900出钢铝铁/kg300LF中碳猛铁/直800出钢中碳猛铁/kg2500连铸中包炉数/炉2
氮站处理时间/m in4连铸浇钢净重/t199
到氮站温度/咒1601连铸浇铸时间/min39
LF进站温度/咒1577连铸拉速/m・min-11
LF出站温度/咒1589连铸中包温度/咒1544
LF处理时间/min38连铸中包覆盖剂/直280
连铸结晶器保护渣/直100
表3钢水过程气体成分及铝含量%
C Si Mn P S N Als
转炉终点试样0.0330.0010.0450.0120.014——氮站试样0.0430.0050.860.0130.0130.00150.001 LF炉进站试样一0.0660.010 1.100.0130.008一一0.032 LF炉过程试样二0.0710.013 1.230.0150.004一一0.026 LF炉出站试样三0.0710.015 1.270.0150.0040.00240.028连铸试样0.0740.019 1.280.0160.0040.00280.033注:C为窗体顶端，窗体底端
表4板坯头尾角样成分数据%
C Si Mn P S N Als
一流第二块板坯头部0.0620.024 1.260.0150.0040.00350.030
一流第二块板坯尾部0.0720.021 1.270.0140.0040.00340.030
二流第四块板坯头部0.0570.025 1.280.0150.0040.00360.033调光镇流器
二流第四块板坯尾部0.0580.025 1.290.0150.0040.00370.034注:C为窗体顶端，窗体底端
对板坯取一流第二块和二流第四块进行手清分布有针孔式的密集小孔布满板面，具体形貌如图检查，从板坯缺陷看在上表面及角部厚度方向上均1所示。
图1板坯手清后清理部位气泡缺陷图
根据过程数据分析，整个炉次在生产过程恒速从钢包开浇一直到结束，连铸所使用的覆盖剂和保护渣均和前后炉次为同一吨袋大包中的小包料。从板坯的角样和钢卷样复测结果看,Als及Mn等主要元素与中包及LF炉出站样吻合，角样的N偏高是由于钻屑检测存在空气混入现象。
在对工序试样复检过程中，发现氮站的试样剖面光滑整齐,LF炉和连铸、板坯角样的试样剖面有明显的气孔。对化验室封存的试样进行抛光，试样剖面差异明显，具体如图2所示。发现此现象后，对店炉使用的合金辅料进行现场一一放料检查，发现备用萤石料仓中的萤石较潮湿，本炉次由于前硫较高，常用萤石料仓下方的称量斗由于石灰量大放满了石灰，因此操作工选用了备用萤石料仓中的萤石，并且使用量大于常规的比例用量。此备用料仓为两天前上料的萤石，萤石为吨袋包装，汽车露天拉运，即拉即上料，拉料当天下雨。
图2工序试样抛光后剖面情况图
4事故原因分析及措施
自动加油泵从手清检查的板坯气孔可以判定为钢水中气体所致，从常规的钢中常见气体元素N、H、O、Ar，通过复测合金元素成分推断排除N和0的可能性。通过板坯的气孔位置和数量、中间包吹氮流量稳定性，可以排除气体由连铸结晶器卷入的可能性。
根据工序试样的剖面分析，发现在LF炉的脱硫之后所需的样子（1样、3样）已明显存在气孔，对比Ar站试样反复打磨未发现气孔，判定该炉次的气泡缺陷由LF产生。综合LF炉脱硫情况和Als数量，推断形成该炉次气孔的最终原因是在LF炉工序有H2O带入钢液，分解后形成H进入钢中。
通过LF炉在冶炼该炉次的前后炉次合金使用及前后板坯对比，仅在该炉次发生“气孔”缺陷，结合现场未发现有设备漏水的情况，可以基本排除设备漏水的情况；故判定为由所加物料带入H2O的可能性，导致该炉次“气孔”的发生。
通过对萤石的拉料、用量，以及现场放料情况综合分析，判断为使用了大量潮湿的萤石导致钢水中H含量超标，引发此次板坯气泡缺陷发生。
针对本次质量问题暴露的问题，形成相关控制措施如下：
1）由于吨袋包装物料的露天拉运方式，雨天加强防雨工作，上料工序在上料时加强确认，潮湿物料禁止上料；
2）生产过程中各工序密切监视与钢水接触的辅料及设备漏水等情况，发现异常必须马上采取措
施；
3）化验室发现试样上有气孔时，及时通知现场操作人员；现场接到通知后，及时补取提桶样加以判断，防止事故扩大，按相应标准执行；
4）举一反三组织对炼钢用合金辅料等取样，抽查水分，水分超标的辅料严禁使用。
5结语
由于物料潮湿引起的钢水H含量超标，导致板坯产生气泡缺陷的情况，在生产过程中有别于设备漏水、钢水氧高等显性因素，难以发现。在不增加成本的情况，也可以通过采取相应措施实现产线低成本、高效率运行。pwm转模拟电压
钢铁企业的生产过程中，生产条件千变万化，各工序和产品质量有密不可分的联系，每个工序都要把好质量关。对于外界条件的变化，有可能引起的生产条件的变化，日常学习中要做到辨识明确，日常生产中要做到确认有度。充分发挥岗位之间的联动机制，用最优的成本取得最高效的成果。
参考文献
[1]陈家祥.《钢铁冶金学》（炼钢部分）[M].北京：冶金工业
出版社，1995
⑵黄希祜.《钢铁冶金原理》（修订版）[M].北京：冶金工
业出版社，1997
[3]干勇.《现代连续铸钢实用手册》[M].北京：冶金工业
出版社,2010
收稿日期：2021-02-18
审稿：李洪鹏
编辑：吴彩霞
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