終點碳

終點碳的判斷是指在現代化的轉爐,通過付槍檢測或爐內取樣進行快速分析,可以準確地控制終點。從生產的鋼種、合金消耗和產品質量上看，提高終點碳含量適合生產實際和經濟效益要求。特別是在當前鋼鐵企業競爭激烈，為達到降本提質，謀求最高效益的形勢下，提高終點碳含量攻關是一項的重要工藝舉措。

基本介紹

• 中文名：終點碳
• 外文名：At the end of the carbon
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 目標：提高終點碳含量
• 套用：現代化的轉爐

簡介

為降低煉鋼過程成本，通過對現有原料條件、工藝配置和操作水平進行分析，決定提高轉爐終點碳含量，以便降低鋼鐵料、合金以及耐材消耗、減少鋼中夾渣物含量，並對提高產品質量具有明顯效果。

轉爐終點碳控制方式為“一拉到底”的操作模式，終點碳含量控制在0.04%~0.08%，雖然鋼坯成品成分相對穩定，但鋼鐵料耗、合金消耗居高不下，導致鋼坯軋製成材後成本較周邊企業偏高70~80元/噸材。從生產的鋼種、合金消耗和產品質量上看，提高終點碳含量適合生產實際和經濟效益要求。特別是在當前鋼鐵企業競爭激烈，為達到降本提質，謀求最高效益的形勢下，提高終點碳含量攻關是一項的重要工藝舉措。

保證拉碳準確

保證拉碳準確，避免過低量的碳，然後補加碳粉或SiC來增碳，從而降低鋼中的氧含量。加入碳粉或碳化矽時，不要將碳粉或碳化矽一次性加入包底，以防被鋼包底部渣子裹住，鋼水翻入後，不能及時反應，待到溫度達到碳氧反應條件後，急劇反應，另外，在鋼包水中不能自動開澆，用氧氣燒眼引流時，大量的氧氣進入鋼包中，打破鋼包內原有的平衡，鋼包內原有存在的大量氣體，在外界因素的導致下，突然反應而導致大噴。
鋼包要潔淨，以防鋼水注入鋼包前期溫度過底，碳粉或碳化矽與鋼中氧不反應，待溫度升高后，突然反應造成大噴。爐前要加強吹氬攪拌，通過吹氬，來均勻鋼水成份、溫度，確保氣體和夾雜物上浮，保證吹氬時間大於3min，吹氬壓力保證鋼包內鋼水微微浮起為最佳，鋼水翻花太大，鋼包內鋼水渣層被破壞，鋼水吸氣，使鋼水二次氧化，鋼水不翻花，吹氬攪拌效果不好，達不到去氣去夾雜的效果。
加強終脫氧力度，凡終點碳低於0.05%個時，應加大矽鋁鋇量用，將矽鋁鋇用量提高到0.5~1kg/t。

可行性分析

提高轉爐終點碳含量後，鋼中氧含量大幅降低（目前轉爐終點C-O積波動範圍為0.0026~0.0032），與之成正比關係的鋼渣中Σ（FeO 含量降低，根據磷的分配係數Lp=C/（FeO）5（CaO）4，將會造成終點磷含量的上升。提高轉爐脫磷能力是終點碳提高后需要解決的一項關鍵操作內容。

（1）鐵水磷含量較低，對提高終點碳非常有利；項目實施前成品磷含量平均為0.027%，上限要求小於0.045%，富餘量較大。鐵水Si、S 雖然波動較大，Si低和S高出現的幾率較小，可以根據鐵水條件選擇性進行高拉碳操作。

（2）目前使用白灰全部為活性白灰，由天鐵集團石礦分廠供應，活性度高和塊度適中，有利於前期快速成渣。

（3）轉爐平台配備CS儀、直讀光譜各1台，可以對終點C、S、P進行快速分析。在控制白灰消耗的同時，可以為生產提供準確的終點數據，防止非正常爐次化學成分出格。

（4）隨著生產節奏的加快，出鋼溫度下降5~10℃，平均出鋼溫度（HRB400）為1687 ℃，有利於提高終點碳後磷的控制。

（5）職工操作水平逐步提升，已具備過程溫度、爐渣合理控制以及終點準確判斷的水平，對提高終點碳創造了有力的基礎條件。

分析以上條件，認為提高終點碳具有可行性。

提高終點碳的方法

（1）終點拉碳目標要求0.09%~0.13%，考慮到生產節奏，採取一次拉法，循序漸進，總結經驗逐步提高。終點碳一是取餅樣觀察判斷，並結合光譜或CS 儀分析，鐵水磷波動時同時對磷進行化驗分析。

（2）適合提高終點碳的鐵水條件：Si≥0.35%，Mn≤0.35%，P≤0.110%，S≤0.050%。為保證終點成分一次符合出鋼要求和終渣符合濺渣條件，減少補吹，對不符合要求的鐵水仍採取一拉到底的操作方法。

（3）合理配比廢鋼，以鐵礦石作為冷料進行溫度調節，並作為化渣劑調整爐渣的流動性。

（4）槍位控控制要保證前期早化渣、化好渣，中期控制返乾，後期爐渣化透，過程均勻升溫，終點降槍拉碳不小於30s。

（5）制訂激勵政策，引導操作工提高終點碳的積極性，並在實踐中不斷摸索總結，使一次倒爐終點碳相對穩定。

實施效果及存在問題

通過對終點C≤0.08%和≥0.09%各個爐次同期冶煉條件下終點磷進行對比，以及渣樣FeO含量進行比較。

終點碳提高后爐渣氧化性降低，（FeO）含量降低2.89%，渣中鐵的損失減少；終點磷有上升趨勢，但在可控範圍之內（出鋼要求≤0.030%）；由於終點碳的提高和渣中（FeO）含量的降低，渣中（MnO）被還原，余錳略有升高（0.013%）。

按鋼液中C-O積的關係計算，提高終點碳後鋼中自由氧含量大幅降低，當C≥0.09%時，氧含量低於350×10。由於終點碳提高，鋼液、鋼渣氧化性降低，脫氧劑（SiC 增碳脫氧）使用量減少，合金吸收率提高，節約了合金用量。最好月份終點平均0.123%，65%SiC 消耗由原來5 kg/t 鋼下降到2.7kg/t 鋼，合金消耗下降0.47 kg。

由於鋼渣氧化性降低，粘度提高，濺渣護爐效果明顯提高。為保證爐渣合適的粘度，MgO 含量由原8%~10%，下調至6%~8%，白雲石用量下降約4kg/t 鋼。同時補爐耐材消耗也有不同程度下降。鋼水氧性降低，脫氧產生的夾渣物減少，鋼水流動性明顯提高，鋼材塑性得到改善，因夾渣物含量高，冷彎裂紋、脆斷現象近年來幾乎沒有發生。

總結

從總體看，在現有鐵水條件、工藝配置以及操作水平符合提高終點碳工藝操作。實施提高終點碳工藝攻關後，鋼鐵料耗、合金消耗等明顯降低，取得較好的經濟效益，適應現在企業形勢下小投入大產出的要求。