88%-90%SiC在HPB300、HRB400E系列成本节约及控制的攻关
序言: 随着社会发展和市场需求,为建筑用钢开发安全性高、强度高、焊接性能好的高级别钢筋,已是钢铁行业提升技术水平和作产品结构调整的重要任务之一。同样,受全球经济持续的影响,钢铁行业一直处在寒冬期,而且寒冬持续时间很长!各钢铁企业市场竞争很“惨烈”。因此,钢铁行业所面临的质量、成本压力日趋严!质量、成本能否控制好,他直接决定着企业的生存和发展。所以优化新工艺和使用新产品成了每一位冶金工作者的重头戏!
摘要:控制成本是一个企业崛起的基础,强化质量是一个企业的基石。88%-90%SiC使用在钢铁冶炼中是一种提高钢水质量,有效降低成本的一种新型工艺材料。
关键词:炼钢脱氧合金化 88%-90%SiC 沸腾反应 力学性能 成本节约
正文:
一、概述
在HPB300、HRB400E系列上使用88%-90%SiC:目的是为了降低脱氧合金化原料用量;减少钢水的杂质,提高钢水纯净度;保证钢材性能稳定,减小钢材实效性;降低HPB300、HRB400E系列钢筋生产合金消耗成本。使钢材走向精品化道路。
二、88%-90%SiC原理
碳化硅为一种典型的共价键结合的化合物,属于人工合成制造的材料,在钢铁冶炼中作还原剂与加热元件。它还有高温热稳定性、高热传导性、耐酸碱腐蚀性、低膨胀系数、抗热震好等等一系列的优良性能。
碳化硅分子式为四面体,硅原子位于中心,周围为碳原子。分子量为40.07,其中含Si70.045%,含C29.955%。以共价键为主(共价键占88%)结合而成的化合物,其基本单元为Si—C四面体,硅原子位于中心,周围为碳原子。所有结构的SiC均由Si—C四面体堆积而成,所不同的只是平行堆积或者反平行堆积(如图所示)。
三、该次88%-90%SiC实验过程
1、88%-90%SiC加入量:2Kg/t(先去掉以前加入的SiFe合金,去掉常规使用的52%-55%SiC,脱氧剂用量降低0.2~0.4Kg/t)。
2、合金加入方式:脱氧脱氧剂在出钢前加入量为加入总量的1/3~1/2(剩下的在过程和最后加入,脱氧剂一般按0.4---0.8Kg/吨钢配加),88%-90%SiC直接加入包底。
3、出钢1/4~1/3时按常规加入锰碳、硅锰、VN合金等合金及少量增碳剂。
4、出钢后,其碳结构钢不用加铝和喂线、包内钢水只需吹氩精炼。
四、实验结果
1、HPB300实验:
2013-07-08甲班HPB300正常使用脱氧剂辅料用量操作记录:(1)
序号 |
炉号 |
冶炼钢种 |
装入量(t) |
钢水量 |
合金料用量(T) |
成品成分 | |||||||||
Si | Mn |
Si | Fe |
脱氧剂 |
增碳剂 |
碳化硅 |
钢水净化调质剂 |
C |
Si |
Mn |
P |
S | |||||
1 |
A15389 |
HPB300 |
107 |
100.9 |
180 |
50 |
210 |
90 |
240 |
100 |
17 |
16 |
36 |
8 |
20 |
2 |
A15390 |
HPB300 |
109.5 |
99.1 |
100 |
50 |
210 |
75 |
240 |
100 |
17 |
14 |
36 |
13 |
29 |
3 |
A15391 |
HPB300 |
110.1 |
94.2 |
240 |
30 |
190 |
60 |
240 |
100 |
19 |
17 |
36 |
16 |
36 |
2013-07-08乙班HPB300使用88%-90%SiC脱氧剂辅料用量操作记录:(2)
序号 |
炉号 |
冶炼钢种 |
装入量(t) |
钢水量 |
合金料用量(T) |
成品成分 | |||||||||
Si | Mn |
Si | Fe |
脱氧剂 |
增碳剂 |
碳化硅 |
钢水净化调质剂 |
C |
Si |
Mn |
P |
S | |||||
1 |
A15403 |
HPB300 |
107.6 |
96.6 |
|
|
150 |
|
200 |
100 |
17 |
14 |
46 |
21 |
21 |
2 |
A15404 |
HPB300 |
109.3 |
93.7 |
300 |
|
160 |
120 |
200 |
100 |
17 |
14 |
45 |
22 |
21 |
3 |
A15405 |
HPB300 |
104.4 |
96.6 |
150 |
|
160 |
75 |
200 |
100 |
17 |
13 |
39 |
24 |
44 |
HPB300实验88%SiC的辅料用量与使用52%SiC的辅料用量成本对比:
项目 |
价格(元/t) |
使用52%SiC的辅料用量(Kg) |
实验88%SiC的辅料用量(Kg) |
SiFe |
6164 |
50 |
|
脱氧剂 |
4453 |
203 |
176 |
增碳剂 |
2310 |
75 |
97 |
52%碳化硅 |
2303 |
240 |
|
88%碳化硅 |
4800 |
|
200 |
综合成本(元/t) |
19.38 |
18.78 |
由上面看出,在HPB300使用88%-90%SiC脱氧剂用量成本降低0.6元/t,另外钢材性能合格、提高SiMn收得率等未计算在内。
2、HRB400E螺纹钢∮18二切分实验:
HRB400E螺纹钢∮18二切分正常使用52%SiC实验成本:(1)
明细(1) |
单价(元/t) |
成本(元/t) |
SiMn |
6082 |
119.21 |
SiFe |
6146 |
5.78 |
SiC |
2303.37 |
4.61 |
增碳剂 |
2310 |
2.75 |
成本合计(元/t) |
|
132.34 |
HRB400E螺纹钢∮18二切分使用88%SiC实验记录:
炉号 |
冶炼钢种 |
装入量 |
钢水量 |
合金料用量(T) |
成品成分 |
备 注 | |||||||||||
Si | Mn |
脱氧剂 |
增碳剂 |
碳化硅 |
钒氮 |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
v |
Ceq | ||||||
4月24日丁班 |
使用88%SiC实验结果 | ||||||||||||||||
A13570 |
HRB400E螺纹钢 ∮18二切分 |
104.5 |
97.6 |
1997 |
60 |
120 |
200 |
35 |
22 |
46 |
146 |
36 |
32 |
32 |
48 |
两斗 | |
A13571 |
104.1 |
92.8 |
1950 |
60 |
100 |
160 |
35 |
22 |
46 |
156 |
39 |
32 |
35 |
49 |
两斗 | ||
A13572 |
106.7 |
101.6 |
1800 |
60 |
100 |
120 |
35 |
23 |
42 |
143 |
37 |
23 |
34 |
48 |
两斗1279 | ||
A13573 |
105.5 |
95.4 |
1850 |
60 |
100 |
120 |
35 |
21 |
43 |
141 |
33 |
36 |
34 |
46 |
两斗 |
HRB400E螺纹钢∮18二切分使用88%SiC实验成本:(2)
明细(2) |
单价(元/t) |
成本(元/t) |
SiMn |
6082 |
119.21 |
88~90%SiC |
4800 |
9.60 |
增碳剂 |
2310 |
2.19 |
成本合计(元/t) |
|
131.00 |
HRB400E螺纹钢∮18二切分使用88%SiC实验性能:
试验日期 |
炉号 |
钢号 品名 尺寸 |
Rel1 |
Rel2 |
Rel3 |
Rm1 |
Rm2 |
Rm3 |
屈屈比1 |
屈屈比2 |
屈屈比3 |
屈强比1 |
屈强比2 |
屈强比3 |
Si |
C |
Mn |
P |
S |
V |
Ceq |
2013-4-24 |
A13570 |
HRB400E 螺纹钢 ∮18二切分 |
485 |
490 |
495 |
645 |
645 |
660 |
1.21 |
1.23 |
1.24 |
1.33 |
1.32 |
1.33 |
0.46 |
0.22 |
1.46 |
0.036 |
0.032 |
0.032 |
0.48 |
A13571 |
480 |
485 |
485 |
645 |
645 |
665 |
1.2 |
1.21 |
1.21 |
1.34 |
1.33 |
1.37 |
0.46 |
0.22 |
1.56 |
0.039 |
0.032 |
0.035 |
0.49 | ||
A13572 |
490 |
465 |
495 |
650 |
615 |
645 |
1.23 |
1.16 |
1.24 |
1.33 |
1.32 |
1.3 |
0.42 |
0.23 |
1.43 |
0.037 |
0.028 |
0.034 |
0.48 | ||
A13573 |
460 |
455 |
465 |
605 |
610 |
610 |
1.15 |
1.14 |
1.16 |
1.32 |
1.34 |
1.31 |
0.43 |
0.21 |
1.41 |
0.033 |
0.036 |
0.034 |
0.46 |
由上面看出,HRB400E螺纹钢∮18二切分:使用88%SiC实验成本成本节约=132.34-131.00=1.34元/t;另外钢材性能合格、提高SiMn收得率等未计算在内。
参考文献:
[1]、王静.Mg-Y-LPC合金组织和凝固行为的研究.铸造技术,3013,3(1):254-255.
[2]、郑力,赵涛,张浩然,赫微,田野.Al-Zn-Mg-Cu合金φ110mm热顶多模铸造工艺研究[J]冶金标准化与质量.2012,1(5):18-19.
[3]徐文派.《转炉炼钢学》.北京:冶金工业出版社,1988.
[4]郑沛然.《炼钢学》.北京:冶金工业出版社,2002.
[5]吴勉华,冯聚和等.《转炉炼钢500问》.北京:中国计量出版社,1992.
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