寶鋼的潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)！
隨著社會(huì)的進(jìn)步，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)鋼材性能的要求越來越高，為滿足這一要求，潔（純）凈鋼技術(shù)研究也越來越成為鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域的重要研究課題。
寶鋼從引進(jìn)之初，就十分注重潔凈鋼廠的建設(shè)。特別是九十年代初以來，寶鋼依靠科技進(jìn)步，著手研究開發(fā)純凈鋼冶煉技術(shù)，目前已形成批量生產(chǎn)純凈鋼的生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)。
超低硫鋼生產(chǎn)技術(shù)
鐵水脫硫是一種經(jīng)濟(jì)、有效的脫硫方法，在工業(yè)生產(chǎn)終得到了廣泛的應(yīng)用。寶鋼曾先后采用了混鐵車（CaO系、CaC2系脫硫劑）和鐵水包（Mg系脫硫劑）兩種脫硫方式。當(dāng)鐵水原始硫?yàn)?50～300ppm時(shí)，脫硫后鐵水硫含量最低可達(dá)10～30ppm的水平。
眾所周知，轉(zhuǎn)爐的脫硫能力是相當(dāng)有限的。特別在鐵水原始硫含量很低的情況下，由于入爐的石灰、廢鋼等爐料帶有較高的硫，往往出現(xiàn)轉(zhuǎn)爐過程回硫現(xiàn)象。一般來說，僅靠鐵水預(yù)處理要穩(wěn)定生產(chǎn)硫含量小于30ppm的鋼是有困難的。因此，在轉(zhuǎn)爐出鋼后對(duì)鋼水進(jìn)行爐外脫硫勢在必行。
寶鋼相繼開發(fā)了三種鋼水爐外深脫硫工藝，其基本特征如下：
RH處理過程加入脫硫劑方式（方式A）：開發(fā)高效CaO-CaF2系脫硫劑，通過RH合金溜槽將脫硫劑加入真空室；脫硫處理的爐次盡量控制轉(zhuǎn)爐下渣量，并對(duì)鋼包頂渣進(jìn)行改質(zhì)處理，使其具有高堿度和低FeO含量。
RH處理過程噴粉脫硫方式（方式B）：開發(fā)CaO-Al2O3系預(yù)熔型脫硫粉劑；采用低槍位操作，以使粉劑能充分進(jìn)入鋼水循環(huán)；處理前對(duì)鋼水和鋼包渣進(jìn)行充分脫氧，以提高脫硫效率。
LF爐深脫硫方式（方式C）：開發(fā)鈣鋁系合成渣劑，優(yōu)化渣脫氧制度；優(yōu)化鋼包底吹氬模式；對(duì)于深脫硫鋼，為強(qiáng)化渣鋼界面的脫硫反應(yīng)，采用強(qiáng)攪拌方式。
上述三種脫硫方式的效果對(duì)比如下：RH處理過程脫硫（方式A、方式B），其脫硫率均在40%左右，脫硫效率并不高。此類工藝作為一種鋼水脫硫處理的補(bǔ)充手段，以降低鋼種的保留率是比較合適的。其具有占用工位時(shí)間少，增氮量小的優(yōu)點(diǎn)。而LF爐深脫硫工藝具有很高的脫硫效率，平均脫硫率達(dá)87%，在原始硫含量并不很低的前提下，脫硫后可使鋼水硫含量穩(wěn)定達(dá)到10ppm以下，為超低硫鋼的生產(chǎn)提高了有力保證。
低磷鋼生產(chǎn)技術(shù)
鋼中磷過高，在凝固時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的偏析而導(dǎo)致產(chǎn)品脆裂。對(duì)于高級(jí)管線鋼則需要將磷降至100ppm以下，而對(duì)于在極寒冷地區(qū)使用的管線鋼，為防止冷脆，甚至需要將鋼中的磷含量控制在50ppm以下。寶鋼相繼開展了如下的工藝試驗(yàn)：
鐵水三脫+轉(zhuǎn)爐小渣量（渣量指數(shù)為0.3）冶煉工藝（方式A）
鐵水脫硫+轉(zhuǎn)爐大渣量（渣量指數(shù)為1.0）冶煉工藝（方式B）
鐵水三脫+轉(zhuǎn)爐大渣量（渣量指數(shù)為1.0）冶煉工藝（方式C）
轉(zhuǎn)爐預(yù)處理脫磷+脫碳轉(zhuǎn)爐中渣量（渣量指數(shù)為0.6）冶煉工藝（方式D）
上述4種不同脫磷工藝效果如下：采用三脫鐵水少渣量工藝的轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)平均磷含量為120ppm；采用通常脫硫鐵水的大渣量工藝的轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)平均磷含量為100ppm；采用三脫鐵水大渣量工藝的轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)平均磷含量為66ppm；而采用轉(zhuǎn)爐脫磷預(yù)處理鐵水+脫碳爐中渣量工藝轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)平均磷含量達(dá)到58ppm，由此可見，方式C、方式D均為生產(chǎn)超低磷鋼的有效工藝。
低氧鋼生產(chǎn)技術(shù)
在鋼中氧含量過高，則角狀?yuàn)A雜物及宏觀夾雜物增多，易于發(fā)生脆性斷裂，而且非金屬夾雜物含量過多也影響鋼表面質(zhì)量。
寶鋼主要針對(duì)IF鋼，開展了一系列旨在降低全氧含量，減少夾雜物和防止卷渣的研究，在生產(chǎn)中所采用的措施包括：
采用擋渣出鋼，要求使鋼包渣層厚度≤70mm。
鋼包渣改質(zhì)：出鋼時(shí)向鋼包表面加入改質(zhì)劑，降低渣的氧化性。
控制RH中F[O]濃度和純脫氣時(shí)間。
采用中間包純凈化技術(shù)。
為了防止結(jié)晶器保護(hù)渣卷入，采用不易卷入的高粘度保護(hù)渣。
在連鑄操作方面，保持適量的Ar氣吹入量和維持結(jié)晶器液面穩(wěn)定。
低氮鋼生產(chǎn)技術(shù)
鋼終氮對(duì)冷軋板的深沖性能影響極大，為使冷軋板保持良好的加工性能，鋼中的氮含量應(yīng)盡可能降低；鋼終氮含量過高將導(dǎo)致時(shí)效硬化、硬度增大而延展性變差。
一般來說，因?yàn)镽H脫氮能力有限，特別在低氮范圍（氮在50ppm以下），脫氮反映幾乎中止。因此，降低轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)氮含量和避免鋼液增氮是降低鋼水的主要措施。
（1）轉(zhuǎn)爐低氮冶煉工藝
從控制入爐原料和吹煉工藝?yán)飪煞矫嫒胧?，寶鋼開發(fā)了轉(zhuǎn)爐低氮吹煉模式：其措施包括控制鐵水氮含量和入爐鐵水比，優(yōu)化轉(zhuǎn)爐造渣和吹煉制度等。在采用轉(zhuǎn)爐低氮吹煉模式后，停吹氮可控制在15ppm以下。
（2）防止鋼水增氮技術(shù)
不同出鋼方式對(duì)鋼水增氮影響很大，氧化狀態(tài)出鋼有利于減少增氮。
板坯連鑄中，最大的增氮一般發(fā)生在鋼包和中間包之間。為此，寶鋼除采用中間包覆蓋劑覆蓋鋼水外，在鋼包和中間包之間采用長水口，并在鋼包水口和長水口連接處采用Ar氣和纖維體密封。采用上述措施后可使?jié)茶T過程中的增氮量控制在1.5ppm以內(nèi)。
通過上述措施的應(yīng)用，目前寶鋼可批量生產(chǎn)[N]≤20ppm的低氮鋼。
超低碳鋼生產(chǎn)技術(shù)
（1）RH脫碳技術(shù)
RH脫碳技術(shù)主要包括兩點(diǎn)：
RH脫碳前最佳成分控制，使之處于最佳范圍；
加速RH脫碳技術(shù)。
（2）防止鋼水增碳技術(shù)
經(jīng)RH脫碳處理的超低碳鋼水，一旦脫氧后，就極易增碳。在不少場合，增碳是導(dǎo)致鋼水成分出格，成品降級(jí)的主要原因。在導(dǎo)致鋼水增碳的諸多因素終，煉鋼輔材和耐材中含有過量的碳是重要原因。寶鋼在此兩方面開展了較深入的研究：
開發(fā)了高堿度中間包覆蓋劑，該覆蓋劑具有含碳量極低的特點(diǎn)，有利于減少鋼水增碳；
采用低碳高粘度保護(hù)渣。降低保護(hù)渣中的碳含量（特別是游離碳含量）是避免超低碳鋼水增碳的直接、有效方法。此外，適當(dāng)提高保護(hù)渣年度，渣耗降低、液渣層增加、液層中碳向鋼液面擴(kuò)散速度將降低。因此提高保護(hù)渣粘度對(duì)防止增碳是有利的；
采用無碳鋼包耐材。鋼包耐材對(duì)鋼水增碳的影響是巨大的，寶鋼所開發(fā)的鋼包無碳包底澆注料和鋼包無碳渣線澆注料不對(duì)鋼水造成增碳。
寶鋼的純凈鋼水平
寶鋼在純凈鋼生產(chǎn)單項(xiàng)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，以超低碳IF鋼和X系列管線鋼為對(duì)象鋼種進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，開發(fā)了批量生產(chǎn)純凈IF鋼、管線鋼生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)，旨在帶動(dòng)寶鋼純凈鋼綜合控制水平進(jìn)步，增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力。通過科技攻關(guān)和技術(shù)改造，寶鋼目前的產(chǎn)品特別是管線鋼和IF鋼的有害元素含量得到了大幅度的下降，取樣分析表明，鑄坯中夾雜物直徑小于50μm的99%以上，潔凈度得到了大幅度提高。
