2024年6月3日发(作者：濯浩岚)

涟钢１００ｔＲＨ炉生产Ｗ６００无取向硅钢的实践　

一

炼轧厂　周明伟　肖立峰　

彭明耀

摘　要　

技术中心　周峰王仕华　

涟钢一炼轧厂通过１００ｔＢＯＦ（顶底复吹）～ＲＨ～７０ｍｍ薄板连铸一连轧工艺生产Ｗ６００无　

取向硅钢。通过控制ＲＨ真空脱碳至［Ｃ］０．００２５％，转炉出钢后、ＲＨ脱碳前补加磷铁，铁水、　

ＲＨ脱硫等工艺措施控制钢中［Ｃ］≤０．００５％、［Ｓ］≤０．０１０％、［Ｐ　３Ｏ．０４５％、［Ｓｉ］１．３５％，降低连　

铸拉速、加强二冷强度，所生产的Ｗ６００钢铸坯成分均匀，钢板的力学性能满足技术要求。　

１　前言　

涟钢一炼轧厂装备有铁水预处理脱硫站　

ｌ座、顶底复吹１００ｔ转炉３座、ＲＨ炉精炼装　

铁水预处理一１ｏｏｔ顶底复吹转炉冶炼一吹氩　

站吹氩搅拌一ＲＨ—ＭＦＢ真空处理一ＣｓＰ连　

铸连轧。因该钢种对碳含量要求［ｃ］≤　

０．００５％、硅含量要求［ｓｉ］在１．３５％～１．５０％、　

置１座、ＬＦ３座、ＣＳＰ连铸机２台、６机６流小　

方坯连铸机２台。为了适应市场发展的需　

铝含量要求［Ａ１］在０．１５％～０．２５％。其独特　

的成分决定了该钢种的生产和浇铸的难度，主　

要，扩大品种范围，提高产品的市场竞争力。　

２００７年至２０１０年，经过多次工艺实验，成功　

要问题是［Ｃ］≤０．００５％和［Ｓ］≤Ｏ．０１０％的稳　

定控制以及连铸的稳定浇铸。　

表２　

项目　

机型　

流数　

断面　

生产出超低碳深冲钢ＳＰＨＥ和ＧＷＩＯ００、　

ＬＧＷ８００、ＬＧＷ６００等系列无取向硅钢。　

拳数　

立弯式　

单流　

宽度９００—１６００ｒａｍ厚度７０ｒａｍ　

２．８～６．０ｒａｍ／ｒａｉｎ　

２生产概况　

２．１　涟钢ＲＨ炉和ＣＳＰ铸机设备主要特点　

浇铸速度　

结晶器类型　

结晶器长度　

结晶器振幅　

漏斗型　

１１ＯＯｍｍ　

±１Ｏ　

涟钢ＲＨ炉主要参数见表１。　

表１　

项目　

表３是钢化学成分和力学性能要求牌号。　

表３　（％）　

参数　

１ｏｏｔ　

公称容量　

新日铁ＭＦＢ顶枪　

Ｗ６００　≤０．００５　１．３５　Ｏ．３５　Ｏ．３５≤Ｏ．０１０　０．２０　Ｇ０．００４　

一

吹氧流量：ＩｎｌＬｘ～２０００Ｎｍ　／ｈ　

１．６５一Ｏ．５５—０．０５５　—０．４５　

真空泵抽气能力／ｋｇ・ｈ　

真空泵工作真空）￣／Ｐａ　

极限真空度／Ｐａ　

处理周期／ｍｉｎ　

真空室内径／ｍｍ　

插入管内径／ｍｍ　

氩气流量／Ｎｍ　・ｈ　

（顶吹时）～７６７５０ＯＮｍ’（加热时）　

６７　

２Ｏ　

３３　

力学性能　

Ｗ６００　

屈服强度Ｒ　ｌ　

＜３３０ＭＰａ　

￣

抗拉强度Ｉｔｍ　

３００～４００ＭＰａ　

伸长率Ａ８０　

≥３０％　

１７ｏｏ　

５ｏｏ　

３　主要问题分析及采取的相应对策　

３．１化学成分控制　

８０～１４０　

ＣＳＰ连铸机主要设备与工艺参数见表２。　

２．２涟钢Ｗ６００生产现状　

涟钢ＣＳＰ厂生产Ｗ６００的工艺流程为：　

在实际的生产过程中，成品中的［Ｃ］、　

［ｓ］、［Ｎ］等稳定控制有一定的难度。　

３．１．１碳、硫、磷　

・

５・　

ＲＨ通过低真空度下Ｃ一０反应来进行　

脱碳。合金中碳含量、钢包耐材中的碳以及　

连铸浇铸过程的增碳过程对最终钢水［Ｃ］影　

响较大。为确保成品［Ｃ］合格，需控制各工　

中氧和氮。表５为ＲＨ—ＭＦＢ处理前后及中　

间包内钢中　Ｔ［Ｏ］，　［Ｎ］的变化情况。　

表５各处理阶段钢中ｗＴ［Ｏ］，Ｗ［Ｎ］平均值　

序的增碳量。　

硫是硅钢中的有害元素，主要是对磁性　

的有害影响，因此，成品中硫越低越好。目　

前，要将钢水脱硫至０．０１０％以下。　

在降低钢水中ｗＴ［Ｏ］，减轻精炼前后钢　

水的吸氮现象，采取措施：（ａ）改进钢包渣改　

适量的磷可以提高比电阻，能促使晶粒　

质剂，提高钢包渣吸附夹杂的能力；（ｂ）在吹　

长大，降低涡流损失、矫顽力和磁滞损失。由　

氩站处理钢液时，必须合理控制吹氩强度，避　

于转炉有良好的脱磷效果，初炼钢水（Ｐ）普　

免钢液裸露；（ｃ）改善长水口氩气密封效果，　

遍小于０．０２５％。因此，需要在后续工序中　

连铸过程做好钢包到中问包的保护浇铸工　

增磷。　

作；（ｄ）提高钢液自开率，减少烧氧也能有效　

表４反映了各冶炼工序Ｃ、Ｓ、Ｐ的变化　

减少钢水在浇铸过程的增氮和增氧量。　

百分比。　

３．２连铸拉速控制及二冷曲线的优化　

表４　（％）　

ＣＳＰ连铸机生产Ｗ６００有别于厚板坯连　

铸机，其拉速高、铸坯薄等特点。而Ｗ６００钢　

液中硅高（１．３５％）、铝高（０．２０％），铸坯在　

热态下强度低，传热系数小，生产过程中容易　

为保证成分命中，主要采取措施如下。　

发生连铸生产事故。图１为一次试生产　

为防止增Ｃ：（ａ）ＲＨ真空度≤１００Ｐａ，脱碳时　

ＬＧＷ６００事故曲线：本次试生产是在浇铸　

间保持大于２０ｍｉｎ，确保ＲＨ出站［Ｃ］≤　

ＬＧＷＳ００（［Ｓｉ］为０．６５％）后连浇两炉　

０．００２５％；（ｂ）用微碳硅铁代替普通硅铁，用　

ＬＧＷ６００，连铸浇铸时参数未做变动，但扇形　

金属锰代替低碳锰铁以及含碳较低的精炼　

四段底部压力明显降低（如图２），在浇铸　

剂；（ｃ）采用超低微碳钢包砖，全过程用无碳　

ＬＧＷ６００时，铸坯被拉断的生产事故　

材料在钢水表面保温。为减少转炉回硫，一　

方面主要有降低人炉预处理铁水的硫含量，　

增强铁水预处理的扒渣效果。另一方面减少　

人炉原料的硫含量，选用优质的废钢原料和　

图１　

造渣料。Ｐ的控制在实际生产中采用转炉出　

钢后的磷铁，在ＲＨ脱氧前￣ｔ，／Ｊｎ磷铁。　

３．１．２氧、氮　

１　ｚ：４

．

ｓ２９９＿一盟盟苎　．一呈　三窖里　

钢中氧、氮越高，则铁损Ｐ　增高。又因　

图２　

Ａ１＞１０．１５％钢中存在细小Ａ１Ｎ，特别是冷轧　

经分析后，调整连铸拉速，加强二次冷却　

后位错处在温度很低下就可析出细小Ａ１Ｎ，　

强度尤其是扇形三段和扇形四段的冷却，将　

阻碍晶粒长大，磁性变坏。将现场取回的小　

单位面积比水流量由２．２６Ｌ／Ｋｇ调整为　

钢样进行切割，制成０．５ｇ左右的小试样，采　

２．５１　ＩＪＫｇ，避免了ＬＧＷ６００的生产事故，铸　

用ＬＥＣＯ公司的Ｃ一５００氧氮分析仪测定钢　

坯质量良好。　

・

６・　

４　Ｗ６００铸坯夹杂、组织与常规力学　邑　

分均匀，未发现严重的偏析现象。硅钢带规　

力学性能检验结果见表７。由表可见，硅钢　

４．１铸坯夹杂分析取样位置　

常规力学性能均满足要求。　

表７无取向硅钢力学性能　

ＣＳＰ连铸坯断面宽度方向夹杂物平均含　

试样编号规格；ｎＨＴｌ　Ｒｅｌ；ＭＰａ　Ｐｕｎ；ＭＰａ　Ａ；％冷弯（ｄ＝１　５ａ）　

量参数见表６。　

表６　

宽度方向上夹杂物平　

均含量参数，从边缘到中间　

取样位置　１　２　３　４　５　

单位面积夹杂物个数；个／ⅡｌｒＴｌ　５．９８　６．３４　５．７２　５．６２　６．６　

面积百分比：×１０一　％　２．１１　１．８３　１．３６　１．８１　２．５８　

堡塑　！　：

磁感Ｂ５ｏ００；Ｔ　

３．７　１．７２３　

图３铸坯夹杂分析取样位置　

５结语　

４．２铸坯低倍组织　

ａ．通过铁水脱硫一１００ｔ顶底复吹转炉冶　

炼一吹氩一ＲＨ—ＭＦＢ真空处理一ｃｓＰ连铸　

铸坯低倍组织见图４、图５。　连轧的工艺路线，采取有效控制措施，连浇炉　

次稳定在ｌ５炉以上，生产［ｃ］≤０．００５％、硅　

１．３５％～１．５０％的无取向硅钢是可行的。　

ｂ．控制难点主要有：ＬＧＷ６００成品中　

［Ｃ］≤０．００５％、［ｓ］≤０．０１０％、『Ｎ］≤０．　

图４生产Ｗ６００硅钢铸坯１２２０×７０ｍｍ边部低倍组织　

００３％等成分的稳定控制。　

ｃ．存在的问题主要有：ＬＧＷ６００钢液中［ｓｊ］　

高，热态铸坯热阻大，传热慢，热态铸坯强度低，　

而ＣＳＰ铸机铸坯薄，拉速高，因此连铸拉速和连　

图５生产Ｗ６００硅钢铸坯１２２０　ｘ７０ｍｍ中部低倍组织　

铸二次冷水流量值得进一步深入研究。　

从图可见，薄板坯连铸生产硅钢铸坯成　

参考文献（略）　

加热炉自动化系统的作用　

加热炉自动化系统的作用是控制加热炉　

平均整体温度与目标温度偏差不到１％。　

以最佳方式为轧机提供加热的坯料。一套配　

，１２．每块坯料的温度保持均匀，自身温度　

备了加热炉优化系统的，成功的加热炉自动　

波动（梯变）低至目标温度的１％。　

化系统应当能够做到：　

ｄ．减轻生锈和脱碳现象，提高收得率。　

ａ．降低能耗和减少环境排放（ＣＯ、ＣＯ　、　

ｅ．提高生产率，无需为了“保险”而过度　

ＮＯ　、ＳＯ　），根据目前指标，将燃料用量降低　加热坯料。　

６％或更多。　

ｆ．通过先进的操作界面及生产和质量报告　

ｂ．不同坯料的出炉温度保持均匀稳定，　

提高操作人员对工艺的掌握程度。（本刊讯）　

．

１．　

2024年6月3日发(作者：濯浩岚)

涟钢１００ｔＲＨ炉生产Ｗ６００无取向硅钢的实践　

一

炼轧厂　周明伟　肖立峰　

彭明耀

摘　要　

技术中心　周峰王仕华　

涟钢一炼轧厂通过１００ｔＢＯＦ（顶底复吹）～ＲＨ～７０ｍｍ薄板连铸一连轧工艺生产Ｗ６００无　

取向硅钢。通过控制ＲＨ真空脱碳至［Ｃ］０．００２５％，转炉出钢后、ＲＨ脱碳前补加磷铁，铁水、　

ＲＨ脱硫等工艺措施控制钢中［Ｃ］≤０．００５％、［Ｓ］≤０．０１０％、［Ｐ　３Ｏ．０４５％、［Ｓｉ］１．３５％，降低连　

铸拉速、加强二冷强度，所生产的Ｗ６００钢铸坯成分均匀，钢板的力学性能满足技术要求。　

１　前言　

涟钢一炼轧厂装备有铁水预处理脱硫站　

ｌ座、顶底复吹１００ｔ转炉３座、ＲＨ炉精炼装　

铁水预处理一１ｏｏｔ顶底复吹转炉冶炼一吹氩　

站吹氩搅拌一ＲＨ—ＭＦＢ真空处理一ＣｓＰ连　

铸连轧。因该钢种对碳含量要求［ｃ］≤　

０．００５％、硅含量要求［ｓｉ］在１．３５％～１．５０％、　

置１座、ＬＦ３座、ＣＳＰ连铸机２台、６机６流小　

方坯连铸机２台。为了适应市场发展的需　

铝含量要求［Ａ１］在０．１５％～０．２５％。其独特　

的成分决定了该钢种的生产和浇铸的难度，主　

要，扩大品种范围，提高产品的市场竞争力。　

２００７年至２０１０年，经过多次工艺实验，成功　

要问题是［Ｃ］≤０．００５％和［Ｓ］≤Ｏ．０１０％的稳　

定控制以及连铸的稳定浇铸。　

表２　

项目　

机型　

流数　

断面　

生产出超低碳深冲钢ＳＰＨＥ和ＧＷＩＯ００、　

ＬＧＷ８００、ＬＧＷ６００等系列无取向硅钢。　

拳数　

立弯式　

单流　

宽度９００—１６００ｒａｍ厚度７０ｒａｍ　

２．８～６．０ｒａｍ／ｒａｉｎ　

２生产概况　

２．１　涟钢ＲＨ炉和ＣＳＰ铸机设备主要特点　

浇铸速度　

结晶器类型　

结晶器长度　

结晶器振幅　

漏斗型　

１１ＯＯｍｍ　

±１Ｏ　

涟钢ＲＨ炉主要参数见表１。　

表１　

项目　

表３是钢化学成分和力学性能要求牌号。　

表３　（％）　

参数　

１ｏｏｔ　

公称容量　

新日铁ＭＦＢ顶枪　

Ｗ６００　≤０．００５　１．３５　Ｏ．３５　Ｏ．３５≤Ｏ．０１０　０．２０　Ｇ０．００４　

一

吹氧流量：ＩｎｌＬｘ～２０００Ｎｍ　／ｈ　

１．６５一Ｏ．５５—０．０５５　—０．４５　

真空泵抽气能力／ｋｇ・ｈ　

真空泵工作真空）￣／Ｐａ　

极限真空度／Ｐａ　

处理周期／ｍｉｎ　

真空室内径／ｍｍ　

插入管内径／ｍｍ　

氩气流量／Ｎｍ　・ｈ　

（顶吹时）～７６７５０ＯＮｍ’（加热时）　

６７　

２Ｏ　

３３　

力学性能　

Ｗ６００　

屈服强度Ｒ　ｌ　

＜３３０ＭＰａ　

￣

抗拉强度Ｉｔｍ　

３００～４００ＭＰａ　

伸长率Ａ８０　

≥３０％　

１７ｏｏ　

５ｏｏ　

３　主要问题分析及采取的相应对策　

３．１化学成分控制　

８０～１４０　

ＣＳＰ连铸机主要设备与工艺参数见表２。　

２．２涟钢Ｗ６００生产现状　

涟钢ＣＳＰ厂生产Ｗ６００的工艺流程为：　

在实际的生产过程中，成品中的［Ｃ］、　

［ｓ］、［Ｎ］等稳定控制有一定的难度。　

３．１．１碳、硫、磷　

・

５・　

ＲＨ通过低真空度下Ｃ一０反应来进行　

脱碳。合金中碳含量、钢包耐材中的碳以及　

连铸浇铸过程的增碳过程对最终钢水［Ｃ］影　

响较大。为确保成品［Ｃ］合格，需控制各工　

中氧和氮。表５为ＲＨ—ＭＦＢ处理前后及中　

间包内钢中　Ｔ［Ｏ］，　［Ｎ］的变化情况。　

表５各处理阶段钢中ｗＴ［Ｏ］，Ｗ［Ｎ］平均值　

序的增碳量。　

硫是硅钢中的有害元素，主要是对磁性　

的有害影响，因此，成品中硫越低越好。目　

前，要将钢水脱硫至０．０１０％以下。　

在降低钢水中ｗＴ［Ｏ］，减轻精炼前后钢　

水的吸氮现象，采取措施：（ａ）改进钢包渣改　

适量的磷可以提高比电阻，能促使晶粒　

质剂，提高钢包渣吸附夹杂的能力；（ｂ）在吹　

长大，降低涡流损失、矫顽力和磁滞损失。由　

氩站处理钢液时，必须合理控制吹氩强度，避　

于转炉有良好的脱磷效果，初炼钢水（Ｐ）普　

免钢液裸露；（ｃ）改善长水口氩气密封效果，　

遍小于０．０２５％。因此，需要在后续工序中　

连铸过程做好钢包到中问包的保护浇铸工　

增磷。　

作；（ｄ）提高钢液自开率，减少烧氧也能有效　

表４反映了各冶炼工序Ｃ、Ｓ、Ｐ的变化　

减少钢水在浇铸过程的增氮和增氧量。　

百分比。　

３．２连铸拉速控制及二冷曲线的优化　

表４　（％）　

ＣＳＰ连铸机生产Ｗ６００有别于厚板坯连　

铸机，其拉速高、铸坯薄等特点。而Ｗ６００钢　

液中硅高（１．３５％）、铝高（０．２０％），铸坯在　

热态下强度低，传热系数小，生产过程中容易　

为保证成分命中，主要采取措施如下。　

发生连铸生产事故。图１为一次试生产　

为防止增Ｃ：（ａ）ＲＨ真空度≤１００Ｐａ，脱碳时　

ＬＧＷ６００事故曲线：本次试生产是在浇铸　

间保持大于２０ｍｉｎ，确保ＲＨ出站［Ｃ］≤　

ＬＧＷＳ００（［Ｓｉ］为０．６５％）后连浇两炉　

０．００２５％；（ｂ）用微碳硅铁代替普通硅铁，用　

ＬＧＷ６００，连铸浇铸时参数未做变动，但扇形　

金属锰代替低碳锰铁以及含碳较低的精炼　

四段底部压力明显降低（如图２），在浇铸　

剂；（ｃ）采用超低微碳钢包砖，全过程用无碳　

ＬＧＷ６００时，铸坯被拉断的生产事故　

材料在钢水表面保温。为减少转炉回硫，一　

方面主要有降低人炉预处理铁水的硫含量，　

增强铁水预处理的扒渣效果。另一方面减少　

人炉原料的硫含量，选用优质的废钢原料和　

图１　

造渣料。Ｐ的控制在实际生产中采用转炉出　

钢后的磷铁，在ＲＨ脱氧前￣ｔ，／Ｊｎ磷铁。　

３．１．２氧、氮　

１　ｚ：４

．

ｓ２９９＿一盟盟苎　．一呈　三窖里　

钢中氧、氮越高，则铁损Ｐ　增高。又因　

图２　

Ａ１＞１０．１５％钢中存在细小Ａ１Ｎ，特别是冷轧　

经分析后，调整连铸拉速，加强二次冷却　

后位错处在温度很低下就可析出细小Ａ１Ｎ，　

强度尤其是扇形三段和扇形四段的冷却，将　

阻碍晶粒长大，磁性变坏。将现场取回的小　

单位面积比水流量由２．２６Ｌ／Ｋｇ调整为　

钢样进行切割，制成０．５ｇ左右的小试样，采　

２．５１　ＩＪＫｇ，避免了ＬＧＷ６００的生产事故，铸　

用ＬＥＣＯ公司的Ｃ一５００氧氮分析仪测定钢　

坯质量良好。　

・

６・　

４　Ｗ６００铸坯夹杂、组织与常规力学　邑　

分均匀，未发现严重的偏析现象。硅钢带规　

力学性能检验结果见表７。由表可见，硅钢　

４．１铸坯夹杂分析取样位置　

常规力学性能均满足要求。　

表７无取向硅钢力学性能　

ＣＳＰ连铸坯断面宽度方向夹杂物平均含　

试样编号规格；ｎＨＴｌ　Ｒｅｌ；ＭＰａ　Ｐｕｎ；ＭＰａ　Ａ；％冷弯（ｄ＝１　５ａ）　

量参数见表６。　

表６　

宽度方向上夹杂物平　

均含量参数，从边缘到中间　

取样位置　１　２　３　４　５　

单位面积夹杂物个数；个／ⅡｌｒＴｌ　５．９８　６．３４　５．７２　５．６２　６．６　

面积百分比：×１０一　％　２．１１　１．８３　１．３６　１．８１　２．５８　

堡塑　！　：

磁感Ｂ５ｏ００；Ｔ　

３．７　１．７２３　

图３铸坯夹杂分析取样位置　

５结语　

４．２铸坯低倍组织　

ａ．通过铁水脱硫一１００ｔ顶底复吹转炉冶　

炼一吹氩一ＲＨ—ＭＦＢ真空处理一ｃｓＰ连铸　

铸坯低倍组织见图４、图５。　连轧的工艺路线，采取有效控制措施，连浇炉　

次稳定在ｌ５炉以上，生产［ｃ］≤０．００５％、硅　

１．３５％～１．５０％的无取向硅钢是可行的。　

ｂ．控制难点主要有：ＬＧＷ６００成品中　

［Ｃ］≤０．００５％、［ｓ］≤０．０１０％、『Ｎ］≤０．　

图４生产Ｗ６００硅钢铸坯１２２０×７０ｍｍ边部低倍组织　

００３％等成分的稳定控制。　

ｃ．存在的问题主要有：ＬＧＷ６００钢液中［ｓｊ］　

高，热态铸坯热阻大，传热慢，热态铸坯强度低，　

而ＣＳＰ铸机铸坯薄，拉速高，因此连铸拉速和连　

图５生产Ｗ６００硅钢铸坯１２２０　ｘ７０ｍｍ中部低倍组织　

铸二次冷水流量值得进一步深入研究。　

从图可见，薄板坯连铸生产硅钢铸坯成　

参考文献（略）　

加热炉自动化系统的作用　

加热炉自动化系统的作用是控制加热炉　

平均整体温度与目标温度偏差不到１％。　

以最佳方式为轧机提供加热的坯料。一套配　

，１２．每块坯料的温度保持均匀，自身温度　

备了加热炉优化系统的，成功的加热炉自动　

波动（梯变）低至目标温度的１％。　

化系统应当能够做到：　

ｄ．减轻生锈和脱碳现象，提高收得率。　

ａ．降低能耗和减少环境排放（ＣＯ、ＣＯ　、　

ｅ．提高生产率，无需为了“保险”而过度　

ＮＯ　、ＳＯ　），根据目前指标，将燃料用量降低　加热坯料。　

６％或更多。　

ｆ．通过先进的操作界面及生产和质量报告　

ｂ．不同坯料的出炉温度保持均匀稳定，　

提高操作人员对工艺的掌握程度。（本刊讯）　

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１．