萊蕪鋼鐵股份有限公司煉鋼廠（簡稱萊鋼煉鋼廠）現有40t氧氣頂吹轉爐3座，60t氧氣頂吹轉爐1座，成分控制一直是轉爐生產的重要一環。1999年在精煉平台實施了氬後取樣快速反饋措施，但該措施不能在澆注前有效控制鋼水成分，無法適應快速轉爐生產節奏，未能實現真正意義上的“成分預知預控”。當鋼水成分不合時連鑄機只能斷流停澆，阻礙轉爐、連鑄機作業率的進一步提高，制約鋼鐵料消耗、連鑄機單包連拉爐數、中包耐材消耗、連鑄金屬收得率等經濟技術指標的提高，甚至打亂全廠設備定修計畫。隨著4#轉爐的建成投產，為保障產能最大化，鋼水成分預知預控成為關鍵。為此。通過現場調研攻關，提出並實施了精煉線上成分微調技術。
2精煉線上成分微調技術的研究思路
2.1線上成分微調地點選擇
精煉吹氬平台處於轉爐連鑄快節奏生產的中樞位置，是鋼水供應的必經之路，且配有鋼包餵線設備、鋼包底吹氬系統、鋼水成分數據傳輸系統，因此是線上成分微調的最佳位置。
2.2線上成分微調手段及原理
採用鋼包餵絲機將包芯線快速均勻地餵入鋼水一定深度，在吹氬的動力學條件下，合金迅速溶化並均布於鋼水中，達到快速線上成分微調的效果。
3工業性試驗
3.1合金回收率
試驗鋼種為HRB335。精煉餵線工藝的C、Si、Mn回收率試驗指標見表1。
表1C、Si、Mn回收率試驗指標%
餵線種類
試驗爐數
回收率
錳鐵線
107
96.8
矽鐵線
41
81.2
碳線
52
95.6
3.2工序操作對初樣成分代表性的影響
工藝光譜與爐後光譜的分析結果對比見表2。
表2分析結果對比%
爐號
取樣地點
C
Si
Mn
P
S
3-2579*
精煉（原樣）
0.20
0.38
0.147
0.019
0.041
爐後
0.19
0.40
0.141
0.017
0.38
3-2591
精煉（原樣）
0.22
0.35
0.138
0.015
0.028
爐後
0.23
0.35
0.137
0.017
0.026
3-2527
精煉（原樣）
0.26
0.39
0.148
0.015
0.038
精煉二次分析
0.22
0.40
0.149
0.013
0.031
爐後
0.22
0.41
0.145
0.013
0.030
1-2525
精煉（原樣）
0.22
0.50
0.149
0.015
0.030
爐後
0.22
0.52
0.147
0.016
0.032
2-2711
精煉（原樣）
0.21
0.41
0.147
0.016
0.038
爐後
0.22
0.42
0.146
0.016
0.036
3-2580
精煉（原樣）
0.19
0.37
0.139
0.017
0.043
爐後
0.18
0.39
0.133
0.016
0.037
2-2708
精煉（原樣）
0.21
0.39
0.144
0.019
0.044
爐後
0.21
0.39
0.142
0.019
0.040
註：放鋼過程有未熔化現象。
3.2.1偏差原因分析精煉光譜和爐後光譜有時存在分析偏差，儀器分析誤差允許範圍為：C0.02%，Si0.04%，Mn0.06%。
造成成分偏差大的主要原因是：
（1）個別爐次爐後目測碳含量後再加碳粉，加入時機較晚，尤其是碳粉加入量大時，碳粉易浮在表面，造成吹氬前期、後期成分偏差；
（2）個別爐次合金加入集中或擋渣效果差，合金熔化效果不好，鋼水均勻性差，吹氬後造成後期合金元素回升；
（3）精煉試樣加工質量差，造成光譜分析存在較大偏差。
3.2.2預防措施精煉光譜和爐後光譜應經常進行校對，及時調整偏差；轉爐採取高拉碳，儘量減少碳粉加入量；放鋼前必須爐前取樣目測碳含量，不能依賴爐後取樣目測碳含量後再加碳粉，增碳爐次應提前加入增碳劑，避免碳粉加入而浮於表面；加完合金及增碳劑後，要用鋼流衝擊未熔化區，使成分均勻，避免合金結砣；嚴格掌握合金加入時機，加入時間不能少於20s；加強放鋼及擋渣操作，避免鋼渣混出和大爐口下渣；應嚴格按規程進行吹氬操作，以確保吹氬效果。
4微調爐次成分均勻性調研
4.1餵碳絲試驗情況
餵碳絲試驗情況見表3。
表3餵碳絲試驗結果
爐號
鋼種
取樣時間
餵線量/m
鋼樣成分/%
C
Si
Mn
P
S
3-16106
HRB335
吹氬1.5min*
24
0.23
0.37
0.147
0.030
0.035
吹氬6.5min
0.25
0.37
0.148
0.032
0.034
檢查站取樣，爐後分析
0.24
0.40
0.146
0.027
0.033
大包復樣
0.24
0.39
0.147
0.027
0.032
連鑄坯樣
0.24
0.40
0.147
0.028
0.033
3-16107
HRB335
吹氬1.5min*
48
0.18
0.39
0.155
0.040
0.041
吹氬3min
0.20
0.39
0.156
0.039
0.038
檢查站取樣，爐後分析
0.21
0.42
0.155
0.040
0.036
大包復樣
0.20
0.40
0.154
0.039
0.035
連鑄坯樣
0.20
0.41
0.155
0.038
0.035
3-16108
HRB335
吹氬1.5min*
24
0.21
0.37
0.145
0.028
0.041
吹氬4.5min
0.22
0.37
0.144
0.028
0.039
檢查站取樣，爐後分析
0.23
0.40
0.145
0.030
0.034
大包復樣
0.22
0.39
0.144
0.028
0.035
連鑄坯樣
0.22
0.40
0.145
0.029
0.034
3-16110
HRB335
吹氬1.5min*
24
0.23
0.36
0.138
0.020
0.031
吹氬4.5min
0.24
0.35
0.138
0.020
0.029
檢查站取樣，爐後分析
0.24
0.37
0.138
0.022
0.027
大包復樣
0.24
0.36
0.139
0.021
0.028
連鑄坯樣
0.24
0.36
0.138
0.022
0.027
註：吹氬1.5min後立即餵碳絲。
4.2微調爐次成分均勻性分析結果
對連鑄坯橫刨，在斷面上取樣。把鑄坯斷面的兩條對角線等分為6份，再將對角線上的等分點由外向內按順時針方向編號1～9，利用原子吸收、原子發射及紅外碳硫儀等設備檢驗，鋼種：HRB335，爐號：3-16107（A面）。結果見表4。
表4成分分析結果％
項目
C
Si
Mn
P
S
熔煉成分
0.21
0.42
1.55
0.040
0.036
坯斷面成分平均值
0.20
0.43
1.53
0.039
0.037
坯斷面成分最小值
0.19
0.41
1.51
0.035
0.036
坯斷面成分最大值
0.21
0.45
1.54
0.038
0.038
平均成分與熔煉成分差
－0.01
0.01
－0.02
－0.001
0.001
平均成分與熔煉成分最大差
－0.02
0.03
－0.04
－0.002
0.002
坯成分最大波動
0.02
0.04
0.03
0.003
0.002
通過以上數據可以看出，採用精煉線上成分微調工藝後，爐後成分、大包和坯樣對應性好，鋼中五大元素均勻性得到提高。
5結論
5.1通過鋼水線上成分控制，各工序實現了量化評價，促進了各工序水平的提高，年創經濟效益1660萬元。
5.2採用精煉線上成分微調工藝後，在精煉吹氬的同時有效地保證了鋼水成分可控，提高了轉爐系統的可靠性。
5.3精煉線上成分微調工藝的合金回收率穩定，對成分的微調速度快，鋼水成分均勻性良好。碳低、矽低、錳低造成的非計畫產量由實施前的平均1.82%降低到實施後的平均0.65%；HRB335中限率大幅提高，由實施前的88.98%提高到92.58%，基本杜絕了因化學成分不合造成的軋材性能不合現象。
5.4轉爐操作對精煉線上成分微調有較大影響，尤其是增碳操作，對初樣碳成分的影響較大。這一問題需進一步研究。
