邯鋼邯寶煉鋼廠于2008年10月投產(chǎn)，主體裝備包括：2套鐵水預(yù)處理設(shè)施、3座260噸的頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐、2座260噸LF鋼包精煉爐、1座260噸RH真空脫氣裝置、2臺2×900mm-2150mm×230mm雙機雙流厚板坯連鑄機，關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備均為國外引進，主要生產(chǎn)超低碳鋼、低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼為代表的冷軋汽車用鋼、管線鋼等高附加值品種鋼，品種鋼比例達到70%以上，2012隨著冷軋薄板鋼帶的大量生產(chǎn)及熱軋表面質(zhì)量檢測儀的投用，系統(tǒng)檢驗代替人工檢驗以后，2250產(chǎn)線非計劃品率大幅度上升，2012年下半年煉鋼非計劃品率最高達到1.0%，軋鋼非計劃品率最高達到0.76%，造成大量的熱軋帶卷降級或者改判，同時影響到下一道工序。2013年邯寶煉鋼-軋鋼原因引起的非計劃品率分布情況見圖1所示。

從圖1可以看出引起非計劃品的缺陷種類繁多，分布于帶鋼各個位置，呈現(xiàn)長條狀、手掌狀等多種形態(tài)，嚴重時上下表貫穿，每月比例高達0.5%-0.85%左右。2013年各類質(zhì)量缺陷占比例較大的有夾雜、結(jié)疤、煉鋼翹皮，三項合計80.3%，各類缺陷的存在嚴重影響了熱軋帶鋼的表面質(zhì)量和使用性能，作為熱軋商品卷使用時會產(chǎn)生成型裂紋、斷裂等，作為冷軋備料在酸軋過程中會造成斷帶。所以，進行熱軋低碳鋼夾雜等常見缺陷攻關(guān)迫在眉睫。

在夾雜缺陷形態(tài)特點統(tǒng)計中，此類缺陷出現(xiàn)頻率最高，占60~75%范圍，成為攻關(guān)的重點。較多出現(xiàn)在帶鋼上表面，頭部130米處、149米處、265米等十幾處，沿著軋制方向同步延伸，長條狀，肉眼觀察缺陷位置呈灰白色，此類缺陷以邯寶熱軋帶鋼卷號301009268800、鋼種DC01、厚度為3mm的帶鋼為代表，表檢圖片和實物照片見圖2所示。

缺陷部位能譜圖顯示含有K（鉀）、Ca（鈣）、Mg（鎂）、Na（鈉）、Si（硅）等元素，屬于保護渣成分，根據(jù)缺陷實物特點和檢測結(jié)果可確定是由于連鑄階段保護渣卷入造成的。目前，該類缺陷定義為——連鑄保護渣卷入引起的第一類夾雜缺陷。

連鑄保護渣卷入引起的第二類夾雜表檢圖片顯示呈長條狀，且寬度較窄，沿著軋制方向呈現(xiàn)明暗不一，說明該缺陷實物凸凹不平，在表檢儀檢測過程中反射光的灰度不同，呈現(xiàn)明暗不一，該類缺陷以邯寶熱軋帶鋼卷號為301009325800、鋼種SPHCZ、厚度為3.5mm的帶鋼為代表，見圖4所示。

從圖5的金相照片可以看出，放大30倍時觀察缺陷位置呈現(xiàn)局部翹起，放大500倍時觀察，位置1處有一條穿過晶界的裂紋，2為基體部分，3為近表翹起部分。翹起部分與基體部分微觀組織相同，說明都為同一帶鋼。

裂紋處能譜分析可以看出，含有Ca（鈣）、Mg（鎂）、Na（鈉）、Si（硅）、P（磷）等元素，屬于保護渣成分。目前該類缺陷定義為—連鑄保護渣卷入引起的第二類夾雜缺陷。

從圖8的金相照片可以看出，放大30倍時觀察缺陷位置呈現(xiàn)較大的局部翹起，翹起高度從5微米至300微米不等，且翹起部位與基體的微觀組織均為鐵素體，缺陷與帶鋼接觸的位置存在菱形塊狀外來物，初步斷定帶鋼翹起是由于外來物的存在在軋制過程中形成。

翹起位置能譜分析可以看出，含有Al（鋁）、Ca（鈣）、K（鉀）、Na（鈉）、Si（硅）、Mg（鎂）、O（氧）等元素，屬于保護渣成分。目前該類缺陷定義為—連鑄保護渣卷入引起的第三類夾雜缺陷。

保護渣的卷入主要是鋼水在表面相向流動時產(chǎn)生的旋渦引起的，其發(fā)生于保護渣物性、尤其是粘度、鋼渣界面張力有直接關(guān)系，從保護渣性能角度考慮，提高粘度、增大鋼渣界面張力能有效防止液渣被撕裂的幾率，是減少保護渣卷入的有力措施。然而隨著保護渣粘度的增大，其消耗量也將減少，這樣會降低其對坯殼的潤滑作用，為解決這一問題，開發(fā)出了一種新的高粘度低結(jié)晶溫度的保護渣，使用這種保護渣，在沒有降低其消耗的前提下大大減少了有保護渣引起的鑄坯中非金屬夾雜物的缺陷。

邯寶煉鋼廠開展低碳鋼高粘度保護渣的試驗，粘度（1300℃）為≥0.23PaS ，2014年2月、3月份逐步增大試驗量，共試驗306爐，非計劃品率為0.30%，渣耗為0.43kg/t；同時通過與武鋼四煉鋼交流：可以進一步提高保護渣的粘度，于2014年5月、6月采用粘度（1300℃）為0.35PaS的更高粘度的保護渣，共試驗59爐，非計劃品率為0.31%，但是渣耗較低（0.31~0.40）kg/t。

由表1和圖10可以看出：高粘度、高表面張力保護渣與低粘度保護渣相比，夾雜缺陷率有明顯的降低，高粘度保護渣夾雜缺陷率平均 0.30%，低粘度保護渣夾雜缺陷率平均0.81%，二者相差較大，表明高粘度保護渣對降低低碳鋼夾雜缺陷率有較好的效果。

當(dāng)采用SEN吹氬時，氬氣會沿著水口內(nèi)部向下運動，在鋼液中上升并形成大氣泡，從SEN一側(cè)的水口流出，同時，SEN另一側(cè)出口流出的鋼液增加。因此在某種程度上，吹入SEN內(nèi)的氬氣會引起偏流，造成浸入式水口出口流股分布不均勻，在浸入式水口的下方定期形成卡門漩渦帶，從而引起不均勻的彎月面流形成卷渣，同時通過水口吹入的氬氣，會形成氣柱并使鋼渣界面見產(chǎn)生波動，尤其是吹入氬氣量較大時，氬氣泡穿過鋼渣界面，拉動鋼液使其高于熔池的正常高度，這部分鋼液返回到正常位置時產(chǎn)生的抽引力造成卷渣。

卷渣的臨界氬氣流量取決于鋼流控制系統(tǒng)，在使用塞棒的水模試驗中，臨界流量穩(wěn)定在1.9L/min，這個值不受鋼水流速、水口尺寸和結(jié)晶器寬度的影響。降低吹氬速率減少氬氣泡在彎月面處的碰撞，進而減少保護渣卷渣。

通過采用熱軋帶鋼表面質(zhì)量檢測技術(shù)與實際生產(chǎn)相結(jié)合的方式，通過表檢形態(tài)圖片，實物缺陷形態(tài)，有的放矢的在煉鋼-軋鋼階段進行工藝優(yōu)化，減少降級改判數(shù)量，將邯寶煉鋼-熱軋產(chǎn)線以連鑄保護渣卷入引起的夾雜缺陷造成的非計劃率由2013年10月份的攻關(guān)前0.85%下降到2014年12月份的0.27%，遠低于年初0.42%的目標(biāo)。

中包吹氬系統(tǒng)投用后DC06鋼種換水口比例從11.70%降低到6.8%，液面波動≥±5mm比例從21.60%降低到 10.50%，SPHC/D液面波動比例由原來平均5.5%控制在2%以下。

通過對三種不同形態(tài)的由于連鑄保護渣卷入引起的夾雜缺陷進行表面質(zhì)量檢測儀圖片對比，實物缺陷取樣，微觀結(jié)構(gòu)檢測，掃描電鏡能譜分析，結(jié)合高粘度、高表面張力保護渣的使用、吹氬量的控制優(yōu)化等措施，使邯寶煉鋼-邯寶熱軋產(chǎn)品表面質(zhì)量得到了很好的控制，有效的縮短缺陷產(chǎn)生后現(xiàn)場處理時間，同時降低連鑄保護渣卷入引起的夾雜缺陷重復(fù)發(fā)生頻率，減少降級改判數(shù)量，將邯寶煉鋼-熱軋產(chǎn)線以連鑄保護渣卷入引起的夾雜缺陷造成的非計劃率由2013年10月份的0.85%下降到2014年12月份的0.27%，遠低于年初0.42%的目標(biāo)。