优化保护渣提高超低碳IF钢表面质量

 通过优化调整保护渣成分,保护渣熔点由1 222降至1 188 ℃,黏度由0.26提高到0.32 Pa·s,并进行工业试验,利用Aspex对铸坯不同部位大于2 μm的夹杂进行检测,发现铸坯边部和1/4宽、1/2宽、1/2厚度位置夹杂物均有所降低,同时热轧板卷表面临时封锁率由4.51%降低至2.55%。对采用改进保护渣后铸坯中不同部位夹杂物降低的原因进行分析,研究了保护渣吸附不同质量分数Al2O3夹杂后,保护渣熔化温度、黏度的影响规律,发现当添加Al2O3为12%时,保护渣A熔化温度最高至1 259 ℃;保护渣B熔化温度为1 203 ℃,保护渣A与B的黏度分别为0.79和0.59 Pa·s,黏度过大不利于吸附Al2O3夹杂。     

连铸保护渣吸附夹杂能力浅析

炼钢生产过程中的最终产品是钢坯,钢中非金属夹杂物影响着钢坯的各种性能,保护渣吸附夹杂物的能力直接影响着钢坯的质量。本文针对Al2O3夹杂,对连铸保护渣吸附夹杂的能力进行分析,研究了保护渣在吸附不同成份的Al2O3夹杂后熔化温度、黏度和表面张力的变化。     

FeO、Al2O3和MgO质量分数对高炉初渣黏度的影响

以涟钢7号高炉软熔带炉料滴落形成的初渣为研究对象进行化学成分分析，采用分析纯试剂制备高炉炉渣渣样，探究CaO SiO2 MgO Al2O3 FeO五元渣系中，w(FeO)为3%～8%、w(Al2O3)为9%～13%及w(MgO)为2%～6%对涟钢7号高炉初渣黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明，在碱度为1.373时，炉渣黏度随FeO质量分数的增加而减小，且FeO质量分数越大，炉渣的熔化性温度越低；当w(MgO)为7.38%、w(FeO)为5%时，炉渣黏度和熔化性温度都随着Al2O3质量分数的增加而减小；当w(Al2O3)为10.95%、w(FeO)为5%时，随着MgO质量分数的增加，炉渣黏度和熔化性温度都呈现降低趋势。     

低碳含铝钢20Mn2精炼渣系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2的优化

通过对低碳含铝钢20Mn2精炼过程的取样分析,得出精炼渣的熔化温度偏高,渣中存在大量固相Ca O,并导致钢中含有Ca O类夹杂物,精炼渣吸附夹杂物能力差.利用Fact Sage热力学计算,从渣的低熔点区域控制和渣-钢反应这两个方面对渣系进行研究与优化.结果表明,Ca O/Al2O3质量比在1.5左右添加质量分数为3%Ca F2可以有效降低渣的熔化温度,渣的熔化温度随着Ca F2含量的升高呈现先降低后升高的趋势,Mg O的质量分数控制5%左右低熔点区域面积达到最大.在Si O2质量分数大于30%区域,钢中氧含量大体上随着Ca O/Al2O3质量比的增加而降低,在Si O2的质量分数低于30%区域随着Ca O含量的升高而降低,钢中酸溶铝含量在Si O2含量高的区域随着Al2O3/Si O2质量比的增加而升高,在Si O2含量低的区域随着Ca O/Si O2质量比的增加而增加.根据热力学分析结果得出合理的渣系范围:Ca O 50%~60%,Al2O320%~35%,Si O25%~10%,Mg O 5%~8%,Ca F20~5%.优化渣系的实验结果表明,优化后渣系熔化温度降低,钢中夹杂物数量、面积和平均尺寸均有明显下降.     

高炉渣液相生成行为与结晶过程的热力学研究

摘要：根据实际高炉炉渣的化学组成,利用FactSage热力学软件结合实验研究对不同组分条件下高炉渣的冶金行为进行探究从而得出二元碱度R2、w(MgO)/w(Al2O3)和Al2O3含量对高炉渣熔化温度以及液相生成行为与结晶过程的影响。结果表明：熔渣的开始结晶温度处于液相生成区间即熔化区间内,当R2在0.9~1.2、w(MgO)/w(Al2O3)在0.35~0.60、Al2O3质量分数在12%~17%的范围内增加时可促进黄长石的生成而抑制硅灰石和假硅灰石的生成,促进高炉熔渣的液相生成。R2每增加0.1,熔化终了温度升高约34.3K;w(MgO)/w(Al2O3)每增加0.1,熔化终了温度升高约32.0K;Al2O3质量分数每增加1%,熔化终了温度升高约7.6K。     

w(MgO)和w(Al2O3)对混合炉料软熔性能的影响

 改善高w（Al2O3）矿石冶炼的常用方法是增加烧结矿w（MgO），则高碱度烧结矿中w（MgO）和w（Al2O3）均升高且w（MgO）/w（Al2O3）改变。为降低冶炼成本，需合理调控高炉综合炉料的w（MgO）和w（Al2O3）。以现场烧结矿和天然块矿为试验原料，考察了烧结矿中w（MgO）和w（Al2O3）均增加的条件下混合炉料软熔性能的变化规律，结合相图和X射线衍射分析w（MgO）和w（Al2O3）的影响机制。结果表明，随着烧结矿中w（MgO）和w（Al2O3）增加，混合炉料软化特征温度降低；渣相熔化温度和黏度下降引起混合炉料的熔化特征温度降低，添加MgO能改善高Al2O3炉料的软熔性能，达到适宜的 w（MgO）/w（Al2O3）即可。     

含铝TRIP钢结晶器保护渣黏度特性

含铝TRIP钢钢液中Al易与结晶器保护渣中的SiO2发生氧化-还原反应,使其保护渣中Al2O3的质量分数由3%快速增加到30%左右,w(Al2O3)/w(SiO2)由0.10增加到1.44,导致黏度发生大的波动.研究了Al2O3含量和w(Al2O3)/w(SiO2)对含铝TRIP钢保护渣黏度的影响,建立了高Al2O3含量保护渣系黏度的计算模型.结果表明:随着Al2O3质量分数由3%增加到17%,综合碱度R1的保护渣黏度先增大再减小,而R≥1的保护渣黏度变化较小;随着Al2O3质量分数由17%增加到30%,保护渣的黏度快速增大;随着w/w的增大,Al-TRIP钢保护渣的黏度呈现先快速减小而后迅速增大的趋势.     

含Ce2O3锰铁脱磷渣系熔化性质及黏度

 采用立式管式炉制备得到含Ce2O3锰铁脱磷渣系,分别利用HCT-2综合热分析仪和RTW-10型熔体物性仪对渣系的熔化性质和黏度进行测试分析。研究表明,碱度为1.05时,渣系的开始熔化温度和完全熔化温度随[w(Ce2O3)]的增加而升高,其最大值分别为1 121.6和1 282.1 ℃;碱度为0.97时,渣系的开始熔化温度和完全熔化温度随[w(Ce2O3)]的增加出现先降低后升高的趋势,当[w(Ce2O3)]为3时出现最小值,分别为1 008.8和1 148.5 ℃。渣系的黏度值随[w(Ce2O3)]的增加先降低后升高,当[w(Ce2O3)]为3%时,黏度值最小。在碱度为1.05和0.97的脱磷渣系中,黏度最小值分别为0.378和0.308 Pa·s。因此,[w(Ce2O3)]为3%时的锰铁脱磷渣系具有良好的熔化及流动特性。     

顶渣成分对夹杂物塑性化的影响

首先采用Fact Sage热力学软件对Ca O-Al2O3-Si O2-Mg O(10%)系夹杂物的塑性化控制进行了讨论,并进行了顶渣成分对夹杂物成分影响的实验室和工业试验研究。研究表明:在Ca O-Al2O3-Si O2-Mg O(10%)相图中,当w(Ca O)=8%~48%,w(Si O2)=35%~75%,w(Al2O3)=0~32%时,夹杂物处于塑性区域。随着顶渣中Al2O3含量的升高,帘线钢夹杂物中的Al2O3含量也随之升高,且夹杂物的分布也随顶渣中w(Al2O3)的升高而变得分散。综合实验室试验研究和工业试验生产结果,通过调节顶渣的成分,将顶渣碱度控制在0.7~0.9,w(Al2O3)=2%~5%时,可控制钢中非金属夹杂物的塑性化,断丝率降低了30%,达到了提高盘条质量的目的。     

帘线钢夹杂物塑性化控制的实验室研究

根据热力学计算,渣系的碱度0.5~1.2,w(Al2O3)10%~25%时夹杂物控制在塑性区域。实验室实验表明,夹杂物中w(CaO+MgO)/w(SiO2)比值和w(Al2O3)随钢中w(Als)增加而增加,钢中w(Als)应低于6×10-6;当精炼渣碱度为0.8~1.0,w(Al2O3)为0%~10%时,在实验室能实现对钢中夹杂物的塑性化控制。