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(jī)雙流厚板坯連鑄機(jī)，關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備均為國外引進(jìn)，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(dá)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(yàn)代替人工檢驗(yàn)以后，2250產(chǎn)線非計(jì)劃品率大幅度上升，2012年下半年煉鋼非計(jì)劃品率最高達(dá)到1.0%，軋鋼非計(jì)劃品率最高達(dá)到0.76%，造成大量的熱軋帶卷降級或者改判，同時(shí)影響到下一道工序。2013年邯寶煉鋼-軋鋼原因引起的非計(jì)劃品率分布情況見圖1所示。

從圖1可以看出引起非計(jì)劃品的缺陷種類繁多，分布于帶鋼各個(gè)位置，呈現(xiàn)長條狀、手掌狀等多種形態(tài)，嚴(yán)重時(shí)上下表貫穿，每月比例高達(dá)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(xiàng)合計(jì)80.3%，各類缺陷的存在嚴(yán)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(shí)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(jìn)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(diǎn)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)。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(shí)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(hù)渣成分，根據(jù)缺陷實(shí)物特點(diǎn)和檢測結(jié)果可確定是由于連鑄階段保護(hù)渣卷入造成的。目前，該類缺陷定義為——連鑄保護(hù)渣卷入引起的第一類夾雜缺陷。

連鑄保護(hù)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(shí)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(shí)觀察缺陷位置呈現(xiàn)局部翹起，放大500倍時(shí)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(hù)渣成分。目前該類缺陷定義為—連鑄保護(hù)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(shí)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(hù)渣成分。目前該類缺陷定義為—連鑄保護(hù)渣卷入引起的第三類夾雜缺陷。

保護(hù)渣的卷入主要是鋼水在表面相向流動時(shí)產(chǎn)生的旋渦引起的，其發(fā)生于保護(hù)渣物性、尤其是粘度、鋼渣界面張力有直接關(guān)系，從保護(hù)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(hù)渣卷入的有力措施。然而隨著保護(hù)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(hù)渣，使用這種保護(hù)渣，在沒有降低其消耗的前提下大大減少了有保護(hù)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(hù)渣的試驗(yàn)，粘度（1300℃）為≥0.23PaS ，2014年2月、3月份逐步增大試驗(yàn)量，共試驗(yàn)306爐，非計(jì)劃品率為0.30%，渣耗為0.43kg/t；同時(shí)通過與武鋼四煉鋼交流：可以進(jìn)一步提高保護(hù)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(hù)渣，共試驗(yàn)59爐，非計(jì)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(hù)渣與低粘度保護(hù)渣相比，夾雜缺陷率有明顯的降低，高粘度保護(hù)渣夾雜缺陷率平均 0.30%，低粘度保護(hù)渣夾雜缺陷率平均0.81%，二者相差較大，表明高粘度保護(hù)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(shí)，氬氣會沿著水口內(nèi)部向下運(yùn)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(shí)，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(shí)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(shí)，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(shí)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(yàn)中，臨界流量穩(wěn)定在1.9L/min，這個(gè)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(jìn)而減少保護(hù)渣卷渣。

通過采用熱軋帶鋼表面質(zhì)量檢測技術(shù)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合的方式，通過表檢形態(tài)圖片，實(shí)物缺陷形態(tài)，有的放矢的在煉鋼-軋鋼階段進(jìn)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(hù)渣卷入引起的夾雜缺陷造成的非計(jì)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(yuǎn)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(hù)渣卷入引起的夾雜缺陷進(jìn)行表面質(zhì)量檢測儀圖片對比，實(shí)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(hù)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(shí)間，同時(shí)降低連鑄保護(hù)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(hù)渣卷入引起的夾雜缺陷造成的非計(jì)劃率由2013年10月份的0.85%下降到2014年12月份的0.27%，遠(yuǎn)低于年初0.42%的目標(biāo)。