高效洁净常压下碳脱氧技术研究与实践

梅雪辉 ，吴春杰 ，张晓军 ，李曙光 ，李德军

（1.鞍钢股份有限公司炼钢总厂，辽宁 鞍山 114021；2.海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室，辽宁 鞍山 114009）

在常规的钢铁生产方法中，脱氧主要依靠铝系或硅系等与氧亲和力比铁大的合金及单质铝来完成。这些元素与溶解在钢液中的氧结合，生成不溶于钢水的脱氧产物，由于其上浮而使钢水中氧含量降低。碳是已知最便宜的脱氧剂，在世界上分布广泛。在钢铁生产中，碳脱氧工艺主要应用于RH、VD等真空精炼设备。但采用真空方式进行碳脱氧的成本高，常用于超低碳钢等高级别钢种的生产。除了真空碳脱氧工艺，转炉炼钢碳脱氧技术的研究通常是在出钢过程中加入碳粉等碳质材料进行脱氧。但是该技术有两个矛盾难以解决，一是碳脱氧反应时间与出钢时间之间的矛盾，人们希望碳脱氧反应时间尽量长一些，使反应充分，但其受出钢时间短的限制，影响反应效果；二是控制溢渣与碳质脱氧材料加入量之间的矛盾，在出钢过程中加入碳质脱氧材料会出现钢渣上涨，容易出现溢渣，碳质脱氧材料加得越多越难控制溢渣，给钢铁生产带来安全隐患。但多数碳脱氧的场景需要多加碳质脱氧材料才能满足脱氧要求。本文论述的方法是在常压下，采用转炉沸腾出钢，沸腾钢水在LF先后加入渣料、碳素脱氧剂（指焦炭类增碳剂或石油焦类增碳剂），在LF升温过程中利用电弧的高温、碳素脱氧剂和渣料中的白灰造电石渣脱氧，提高钢水洁净度，并解决了转炉出钢碳脱氧技术的上述两个矛盾，取得了较好的效果。……