Q345D钢精炼过程夹杂物生成及演变行为

冶炼Q345D钢时由于夹杂物导致的探伤不合格情况时有发生,为了进一步去除和控制钢中非金属夹杂物,通过工业试验研究了"LF精炼→RH真空精炼→钙处理→软吹→连铸"工艺中的夹杂物生成及演变规律,并通过热力学计算优化钙处理工艺.结果 表明,转炉炉后及LF进站时采用铝强脱氧,夹杂物主要为Al2O3,LF精炼过程采用高碱度、强还...     

重轨钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

为了对重轨钢脱氧及夹杂物控制进行热力学研究,结合实际生产以及FactSage热力学软件,分析了U75V重轨钢复合脱氧及相应工艺条件下夹杂物的生成情况。研究结果表明,重轨钢生产过程中,随着脱氧反应的进行以及脱氧平衡的移动,钢中溶解氧含量不断降低,夹杂物成分由SiO₂-MnO向SiO₂-MnO-Al₂O₃及CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO不断转变,最终夹杂物组成为CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO;纯铁液的脱氧热力学和实际钢液存在较大差距。因此,不能采用纯铁液的脱氧热力学指导实际生产,且目前实际钢液的脱氧热力学没有系统化,需要进行深入研究;此外,考虑重轨钢脱氧的同时,必须结合夹杂物控制,须在保证脱氧效果的同时,不影响夹杂物的去除效率且防止生成大尺寸夹杂物。     

含硫齿轮钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

为了研究齿轮钢脱氧及夹杂物控制,结合工厂试验以及热力学计算,分析了在不同冶炼时刻,含硫齿轮钢的复合脱氧产物。研究结果表明,在冶炼过程中,随着脱氧反应的进行以及脱氧平衡的移动,钢中溶解氧含量不断降低,夹杂物组成由纯Al_2O_3夹杂转变为Al_2O_3-MgO-CaO-Ti_2O_3-CaS复合夹杂。纯铁液的脱氧热力学和实际钢液存在较大差距,不能采用纯铁液的脱氧热力学指导实际生产。     

Q345钢精炼过程夹杂物成分的变化

通过工业试验研究了Q345钢在钢包精炼过程和RH处理过程中夹杂物成分的变化。结果表明:通过与高碱度、低氧化性渣的反应,钢水中的大部分Al2O3夹杂物转变为具有较低熔点的CaO-Al2O3-MgO夹杂物。研究了RH处理后钙的加入量对夹杂物成分的影响。结果表明:当钢包顶渣的成分控制在w(CaO)=50%～55%、w(CaF2)=5%～8%、w(Al2O3)=25%～30%、w(SiO2)=5%～8%、w(MgO)=5%～10%、w(FeO)<1%,经过钢包精炼和RH处理,每吨钢水中加入0.12 kg钙后,钢水中夹杂物的平均成分处于低熔点(≤1 500℃)区。     

帘线钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学

帘线钢要求良好的拉拔性能,而影响其拉拔性能的主要因素之一是钢中非金属夹杂物。钢中非金属夹杂物的主要来源为钢液的脱氧反应,为了更好地控制帘线钢中非金属夹杂物,必须对其脱氧热力学有深刻认识。然而,目前教科书中纯铁液脱氧热力学不能指导工业生产实践,且当前实际钢液的脱氧热力学没有系统化,需要进行深入研究。对帘线钢成分条件下的脱氧热力学进行了计算,并与纯铁液条件下的脱氧平衡曲线进行了对比分析,发现帘线钢成分条件和纯铁液条件下的脱氧平衡曲线差异明显。由于帘线钢实际生产过程中不可避免地存在多种合金元素,相比于纯铁液条件,帘线钢成分条件下的脱氧平衡曲线能够更加准确地指导帘线钢实际生产过程中的脱氧和非金属夹杂物的控制。     

Q195热轧带钢脱氧过程非金属夹杂物生成热力学及工业实践

钢中非金属夹杂物主要来源于转炉出钢脱氧过程,国内某钢厂生产Q195热轧带钢采用硅-锰预脱氧和铝终脱氧,钢液中预脱氧产物主要为SiO₂和MnO,在吹氩过程由于铝元素的终脱氧,夹杂物中Al₂O₃含量逐渐升高,SiO₂含量逐渐降低,MnO含量几乎不变,使用FactSage软件通过理论计算解释了夹杂物成分演变规律。同时利用FactSage软件计算了Q195带钢Al、Si、Mn单独脱氧曲线以及Al-Si、Al-Mn和Si-Mn复合脱氧曲线,并与纯铁液脱氧曲线进行了对比,实际钢液脱氧曲线与纯铁液脱氧曲线有较大区别,各种元素间相互耦合作用,共同决定了某一元素的脱氧能力。     

重轨钢凝固和冷却过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

为了研究钢液凝固和冷却过程中非金属夹杂物的生成热力学,以U75V重轨钢为研究对象,通过Aspex自动扫描电镜对不同钢液成分的中间包钢水样和连铸坯样进行分析,结合热力学计算,得到了重轨钢凝固和冷却过程中夹杂物的转变机理。研究结果表明,重轨钢中间包内主要为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO型夹杂物,且夹杂物成分均匀;凝固冷却过程不仅导致夹杂物成分的变化,也会导致相的不均匀性,连铸坯中的夹杂物为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-CaS型,夹杂物中CaO含量降低,CaS含量升高,凝固冷却后的夹杂物由CaS、MgO·Al_2O_3以及CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO等多相组成,其中MgO·Al_2O_3相位于CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO相内部,最外层包裹CaS。热力学计算结果与试验结果基本吻合,夹杂物成分差异可能由于热力学和动力学条件不足引起。     

Q345钢液凝固及铸坯冷却过程中非金属夹杂物的组成演变

Q345钢生产过程中通过钙处理改性夹杂物,中间包钢水中夹杂物为钙铝酸盐包裹镁铝尖晶石的结构,平均成分为45.71%Al_2O_3-40.22%CaO-6.50%MgO-6.60%CaS-0.97%SiO_2。连铸坯冷却凝固过程,夹杂物发生转变,连铸坯表层冷却速度快,相转变来不及发生,夹杂物成分与中间包钢水中相差不大。连铸坯内弧1/4处夹杂物转变为CaS和MnS包裹镁铝尖晶石的结构,忽略MnS归一化后的平均成分为56.00%Al_2O_3-9.28%CaO-9.07%MgO-25.06%CaS-0.58%SiO_2。从连铸坯边部到中心,夹杂物Al_2O_3和CaS含量显著升高,CaO含量显著降低,夹杂物中硫化物面积分数从边部的0.000 01%升高至中心的0.002 9%,表明硫化物在连铸坯冷却凝固过程中大量析出。采用Factsage 7.0热力学软件计算了Q345钢冷却凝固过程夹杂物的转变,结果与夹杂物检测结果变化趋势一致,且小尺寸夹杂物因动力学上转变更充分而与计算结果更接近。     

钙处理过程夹杂物演变及热力学分析

通过检测分析钙处理前后钢中夹杂物的形貌和成分的变化,探讨钢液钙处理过程中夹杂物演变规律.利用热力学计算,优化钙处理工艺.结果表明,钙处理可以将钢液中不规则固态夹杂物改性为球形液态夹杂物;1873 K下,当[Al]为0.030%时,[O]控制在5×10^-617×10^-6,[Ca]控制在0.7×10^-630×10^-6,钢中夹杂物变性效果良好;当[Al]为0.030%时,[S]控制在6×10^-619×10^-6,既能使钢中Al₂O₃夹杂生成液态铝酸钙夹杂物,同时又可以减少CaS生成.     

Q235钢中夹杂物演变规律和生成机理分析

 为了更好地控制Q235钢中非金属夹杂物的种类和数量,提高钢的冲击韧性,采用自动扫描电镜分析了Q235钢中非金属夹杂物在LF精炼、中间包和连铸坯中成分和形貌的演变规律。采用FactSage热力学软件对钢中各类夹杂物的生成机理进行了分析。研究发现,钢中非金属夹杂物的演变规律为均相的SiO₂-MnO夹杂物→均相的SiO₂-Al₂O₃-MnO-TiO_x夹杂物→双相的Al₂O₃-SiO₂-CaO包裹着MgO·Al₂O₃类夹杂物→多相的TiO_x-SiO₂-Al₂O₃-CaO-MnO-MnS夹杂物。样品冷却过程中均相的SiO₂-MnO夹杂物发生相变析出纯SiO₂导致在LF精炼初期钢中出现双相SiO₂-MnO类夹杂物。加入的硅钙钡合金中铝含量较高,导致液态夹杂物在钢液中析出MgO·Al₂O₃,以及在LF出站钢样品中出现双相的Al₂O₃-SiO₂-CaO包裹着MgO·Al₂O₃类夹杂物。含钛的夹杂物在连铸坯凝固冷却过程会析出纯的Ti₃O₅,并且钢中还会析出MnS析出相,因此连铸坯中存在多相的TiO_x-SiO₂-Al₂O₃-CaO-MnO-MnS夹杂物。     

承钢采用RH—LF双联精炼工艺生产低碳钢的实践

简要介绍了承钢150吨炼钢系统采用RH炉脱碳、LF炉脱硫的双联精炼工艺生产低碳钢的工艺研究及实践,通过对RH脱碳条件、LF脱硫影响因素的分析,指出了最佳的工艺条件和措施。     

Q345C钢的开发与工艺优化

天钢联合特钢炼钢厂为满足高级别角钢的市场需求,进行了Q345C钢的开发.该钢种要求钢中铝含量较高(A1≥0.020％),试生产时连铸塞棒水口结瘤严重,造成铸机连续2个浇次非计划停浇.对关键工序生产工艺进行优化后,再次生产时钢水浇铸性良好,铸坯性能完全满足C级钢的要求,成功开发了Q345C高级别角钢.     

管线钢冶炼过程夹杂物行为研究

对管线钢从精炼开始到轧材整个生产过程中夹杂物的行为进行了研究。采用金相、化学等各种分析手段,分析了管线钢钢水、连铸坯及热轧卷的洁净度的变化。试验结果表明：现有的生产工艺在稳态浇注时钢水的洁净度满足产品质量要求,LF精炼后钢中夹杂物的含量明显降低。钢水和稳定态铸坯没有发现大于20μm的夹杂物和聚集的夹杂物。非稳态的头坯热轧卷2m长度内氧化铝夹杂超标,主要位于铸坯的内孤表面;头坯热轧卷的夹杂物检测中发现了K2O等成分,表明开浇过程由于拉速变化引起结晶器卷渣。     

SPHC钢LF精炼过程洁净度研究

为了解BOF-LF-CC工艺生产的SPHC钢精炼过程中钢液洁净度的变化情况,设计了两种脱氧工艺条件下LF精炼过程中钢液洁净度实验。分析了钢液氧化性对精炼过程中钢液洁净度的影响,研究了精炼过程中夹杂物的形貌及含量的变化。结果表明:强脱氧工艺有利于降低精炼过程钢液内T[O]总量,该工艺条件下LF出站时夹杂物以复合夹杂物为主,夹杂含量平均为3.06个/mm~2。     

敬业Q345R容器钢生产工艺探讨与改进

河北敬业集团Q345R压力容器钢从开发生产至今,钢板伸长率不合情况时有发生,分析原因为钢板夹杂物含量偏高造成。结合生产实际,对现有转炉冶炼、LF精炼、连铸工艺操作进行优化,从根本上解决了Q345R产品存在的质量缺陷,提高了质量合格率。     

钢包罩式精炼法处理汽车用钢工艺实践

通过负钢包罩式精炼处理Ｔ５２ＬＹ汽车用钢工艺试验，分析了该工艺对Ｔ５２ＬＹ钢的合金收得率，钢水成分，温度，钢中夹杂物的影响，肯定了该工艺提高合金收得率和稳定钢水成份的优点。     

RH脱硫工业实践

通过研究选择适合的RH脱硫剂及相关工艺参数控制,RH脱硫剂的脱硫效率平均为30%,达到了较好的脱硫效果。试验炉次T[O]和[N]也控制较好。试验发现钢包进站顶渣的（FeO＋MnO）含量控制在12%以下,脱硫效果较好;增大脱硫剂中CaO含量有利于脱硫。试验中存在RH插入管、真空室底部及钢包内衬耐火材料的侵蚀较为严重的问题,需选择碱性耐火材料。     

Q345系列低合金钢的脱氧工艺优化

对唐钢中厚板公司低合金高强度结构钢新旧两种脱氧工艺方案的工艺效果、脱氧产物的金相组织及成本进行了对比分析,认为采用铝铁＋硅锰合金的脱氧工艺,可使脱氧产物由硅酸盐夹杂、簇状Al2O3向低熔点的钙铝酸盐转变,有利于促进钢中夹杂物的上浮,提高钢水的纯净度,同时具有较大的成本优势,吨钢成本较原方案降低6.11元。     

钒微合金化工艺在Q345B钢板生产中的应用

针对承钢公司低合金高强度Q345B钢板存在屈服强度波动范围大、延伸率偏低、使用冷弯过程开裂、生产成本偏高等问题,结合承钢钒钛资源特色,提出利用钒微合金化工艺生产Q345B钢,采用提钒、降硅、降锰措施后,提高了产品质量,降低了生产成本。     

低碳钢热连轧过程中工艺参数及组织演变的预测

采用二维有限元法对热连轧生产过程中沿带钢厚度方向的温度场分布进行了预测，建立了描述低碳钢软化行为的再结晶模型，并利用此模型对奥氏体再结晶动力学及微观组织演变进行了模拟计算，建立了计算精轧过程应力-应变曲线的流变应力模型，根据现场数据，对400MPa级超级钢细晶工业轧制实验的轧制力、轧制力矩和轧制功率进行了预测，结果与实测值吻合较好，反映了工业生产实际。