优化精炼工艺生产SPHC钢的洁净度研究

针对优化精炼工艺生产SPHC钢的洁净度进行研究,采用系统取样和综合分析,对RH精炼后、LF精炼后、中间包和铸坯钢样中T.O和N含量,显微夹杂物的变化规律以及铸坯中大型夹杂物进行了系统的分析。结果表明:采用铁水预处理(脱硫)→120t顶底复吹转炉→RH(钙处理)→连铸工艺生产的SPHC铸坯中的w(T.O)和w(N)分别为23×10-6和17×10-6,化学成分满足要求,每10kg铸坯大型夹杂物为4.76mg,与原工艺生产的铸坯洁净度基本一致,进一步优化RH精炼工艺可使SPHC铸坯具有很高的洁净度。     

CSP生产Q235B和SPHC钢洁净度的研究

针对涟钢CSP生产Q235B和SPHC薄板钢的生产工艺,采取示踪剂示踪、系统取样、综合分析的方法,对Ar站前后、LF处理前后、Ca处理后、中间包内钢中和铸坯中T.O、显微夹杂物和大型夹杂物的变化进行了系统研究.研究表明,在LF精炼过程中Q235B和SPHC钢的脱氧率都比较高,精炼处理后到铸坯过程中钢中T.O有较大幅度增加.精炼过程去除夹杂的效果比较明显,夹杂物改性效果明显.     

BOF-LF-CC工艺生产SPHC钢的洁净度

基于示踪剂生产试验,通过对国内某钢厂BOF-LF-CC工艺生产的SPHC钢的洁净度和缺陷进行全流程系统取样和综合分析。结果表明,LF出站时钢液中大型夹杂物由钙处理后的19.6 mg/(10 kg)升至36.7 mg/(10 kg)。LF精炼后至中间包浇注,钢液中氧质量分数由23×10-6升高至(36~48)×10-6,存在一定的二次氧化现象。铸坯和热轧板卷中夹杂物示踪剂结果显示,精炼渣、耐火材料、中间包覆盖剂以及结晶器保护渣均有不同程度的卷渣或侵蚀,其中精炼渣的卷入和中间包耐火材料的侵蚀最为严重。     

不同工艺流程下SPHC钢的夹杂物对比分析

采用ASPEX夹杂物自动分析仪,从精炼终点→中包→铸坯过程中的夹杂物数量密度、尺寸和形貌变化方面,对比分析了三种不同工艺流程生产的SPHC钢。研究结果表明:1)氩站直上工艺的钢中夹杂物数量密度最大,LF和RH路线的夹杂物数量较少。2)从精炼终点→中包→铸坯,夹杂物的数量和大小都在逐渐降低,CT、LF和RH工艺路线从精炼终点到中包,夹杂物数量分别减少42.5%、46.8%和35.4%,从中包到铸坯,夹杂物数量分别减少79.3%、55.8%和79.2%。     

LF精炼过程中脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

研究了在LF精炼过程中使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后各工序钢中氧含量、硫含量以及连铸坯中夹杂物的组成。研究结果表明:在LF精炼过程中使用硅钙钡锶镁无铝脱氧后钢液中活度氧和硫含量较高,但对铸坯中总氧含量影响不大,两种脱氧剂都能将铸坯中总氧的质量分数控制在12×10-6以下;在LF精炼过程中使用硅钙钡锶镁合金脱氧可以使铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,硫化物夹杂有所增多;但是硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高。     

SPHC钢的冶炼实践

介绍了迁安轧一钢铁集团炼钢厂生产低碳低硅铝镇静钢SPHC的生产实践。通过优化生产工艺,控制转炉出钢过程中下渣量,保护浇铸,LF炉精炼等措施,使钢水成分得到精确控制,钢中夹杂物大量减少,钢水的可浇性提高,铸坯表面及内部质量均达到了标准要求,满足了用户需求。     

超低氧车轮钢精炼过程非金属夹杂物的转变

研究了采用LD-LF-VD-CC工艺流程生产超低氧高速车轮钢时,精炼过程中夹杂物的生成与变化.实验在出钢时加入足够的Al进行终脱氧,LF精炼过程采用强脱氧、高碱度和强还原性精炼渣工艺,能使最终铸坯w(T.O)达到7×10-6,获得高洁净度的铸坯;而且在LF精炼过程中,夹杂物完成了Al2O3→MgO.Al2O3→CaO-MgO-Al2O3类复合夹杂物的转变,得到在炼钢温度下呈液态的复合氧化物夹杂,这些液态夹杂物通过碰撞、长大和上浮去除,残留于钢中的氧化物夹杂以较低熔点的CaO-MgO-Al2O3类复合夹杂形态存在,它们在热加工过程中可以发生稍许变形,能有效改善车轮钢的疲劳性能.     

气瓶钢中非金属夹杂物研究

针对国内某钢厂EAF-LF-VD-CC工艺生产的气瓶钢,通过全流程系统取样、综合分析的方法,对LF处理前后、VD喂线处理后、中间包钢水和连铸坯中总氧(T[O])、显微夹杂及大型夹杂物的数量及变化情况进行了全面研究,分析了夹杂物产生的原因.结果表明:经过LF和VD精炼后钢液中显微夹杂物数量由16.7个/mm2减少到6.1个/mm2,VD喂线后夹杂物变性不完全,中间包过程钢液的二次氧化严重,铸坯中T[O]能稳定在(10±2)×10-6,铸坯中大型夹杂物为0.2 mg/kg.     

SPHC钢钙处理过程中非金属夹杂物行为变化

通过在精炼及连铸工位进行系统取样,研究了非金属夹杂物在SPHC钢钙处理过程中的行为变化。结果表明,钙处理前钢中夹杂主要为三角形及不规则形貌的Al2O3夹杂,在LF出站时夹杂物以完全变性及未完全变性的铝酸钙为主,在中间包处则有单纯CaS出现并与钢中已有铝酸钙结合,随着连铸的进行,钢中硫化物夹杂比例增加,铸坯中有更多的CaS生成,并形成环状结构对已变性的铝酸钙进行包裹。     

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。     

X80高级别管线钢的洁净度

针对莱芜钢铁集团120 t顶底复吹转炉(脱磷)→120 t顶底复吹转炉(脱碳)→LF→RH→CC试生产X80管线钢的生产工艺,采取示踪剂示踪、系统取样、综合分析的方法,对LF精炼前后、RH精炼前后,中间包和铸坯中总氧、氮、显微夹杂物和铸坯中大型夹杂物的变化进行了系统的研究。研究结果表明,铸坯中总氧含量平均为8×10-6,氮含量平均为58×10-6(质量分数,下同),96%的显微夹杂物的尺寸小于2μm,平均为2.50个/mm2,大型夹杂物平均为2.23 mg/10 kg。铸坯中氮含量较高,精炼过程夹杂物变性效果较差。     

LF精炼渣碱度变化对304不锈钢夹杂物成分的影响

采用氧氮分析仪、扫描电镜、金相显微镜等分析手段,系统研究LF精炼渣系对304系不锈钢全氧质量分数wT[O]、夹杂物数量、尺寸及成分的影响。研究结果表明,当LF精炼渣碱度由1.5升高至2.6时,LF出站溶解氧质量分数w[O]由11.6×10~(-6)降低至4.8×10~(-6),铸坯wT[O]由47×10~(-6)降低至24×10~(-6),铸坯夹杂物总数量降低,但当量直径不大于10μm的夹杂物所占比率由77.7%增加至95.1%。热力学计算结果表明:在钢液中各元素达到平衡状态时,渣系碱度越高,低熔点夹杂物2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2生成区域越小,MgO·Al_2O_3尖晶石类夹杂物生成区域越大,与生产试验结果一致。随着LF炉渣碱度升高,铸坯夹杂物成分中MgO和Al_2O_3的质量分数分别升高了14.4%和9.1%,当碱度不大于1.9时,铸坯中不会存在镁铝尖晶石。     

SPHC板卷表面缺陷来源示踪研究

通过在SPHC钢生产的不同工位添加示踪元素来追踪表面缺陷夹渣的来源。结果表明,在中间包覆盖剂内检测到钢包渣示踪元素Ba,可见有明显的下渣现象;各工位电解得到的大型夹杂物中,LF精炼中含有大量的Ba,而在中间包和连铸坯内Ba含量相对较少,LF内有明显的卷渣且在后续工序中有明显的上浮去除,在中间包和铸坯内均有少量的检测到中间包覆盖剂示踪元素Sr和中包包壁示踪元素La,可见中包有包壁侵蚀和覆盖剂卷入现象;得到的缺陷样中,58.33%缺陷样含有Na和K,25%含有Sr,含Ba和La的数量较少,可见结晶器保护渣和中间包覆盖剂为缺陷的主要来源;通过对缺陷的成分分析,得出其他的夹渣来源可能为脱氧产物。     

车桥管用20Mn2钢的二次氧化行为

本文通过系统取样跟踪分析了BOF→LF→圆坯连铸工艺生产20Mn2钢的洁净度限制环节;结果表明,凤宝20Mn2钢洁净度的限制性环节是二次氧化。明显的二次氧化发生在三个位置：①喂Si-Ca线后;②LF结束到中间包过程;③中间包到结晶器的浇注过程;从入LF到浇注结束整个过程平均增N达40×10-6,累积二次氧化量达到109×10-6,夹杂物总去除量为198×10-6;大型夹杂物在喂Si-Ca线和中间包中均有明显增加,主要为Al-Si-Mn-Ti复合氧化物,是典型的二次氧化产物。因此,目前该厂改善洁净度的关键是保护浇注的控制。     

高碱度中间包覆盖剂对改善0Cr18Ni9不锈钢洁净度的影响

0Cr18Ni9奥氏体不锈钢的生产流程为铁水脱磷预处理-75 t转炉-VOD-LF-200 mm×1 200 mm坯连铸工艺。分析了连铸过程20 t中间包覆盖剂(/%:40.54CaO,28.89Al₂O₃,7.8SiO₂,6.32MgO,1.84C,碱度5.2)组分变化,及钢中氧、夹杂物去除效果。结果表明,采用高碱度中间包覆盖剂时,多炉连浇后覆盖剂吸收钢中硅酸类夹杂物效果明显,0Cr18Ni9不锈钢中平均氧含量由LF钢水中的56.5×10^-6,降低到中间包钢水中的37.5×10^-6和铸坯的33.3×10^-6,铸坯中夹杂物数量及大小较LF后有明显降低,高碱度中间包覆盖剂对去除20μm以上的大颗粒夹杂效果明显。     

奥氏体不锈钢中硫含量的研究

通过对不同硫含量铸坯和成品硫化物夹杂大小以及等级进行分析,研究了奥氏体不锈钢中硫含量对性能的影响。结果表明,随着硫含量的增加,不锈钢铸坯和成品中最大夹杂物尺寸逐步增加,成品夹杂物等级也相应提高,当硫的质量分数不大于21×10~(-6)时,成品硫化物夹杂低于最小评级要求;奥氏体不锈钢冲击性能与硫含量呈反比例关系,当硫的质量分数高于75×10~(-6)时,可能导致304不锈钢脆断。     

高级别管线钢氮质量分数控制的研究与实践

通过对首钢京唐公司300t炼钢转炉→LF精炼→RH精炼→CC连铸各工序氮质量分数控制的研究,探讨影响钢中氮质量分数的因素和控制措施,结合生产实践,提出强化转炉冶炼操作、LF埋弧造渣、保证RH真空度和连铸全保护浇铸等工艺优化措施,尤其是控制LF精炼增氮和发挥RH精炼脱氮功能,改进后LF精炼增氮量小于0.001 0%;RH精炼可将氮质量分数脱至0.0030%,连铸增氮量平均为0.000 14%,首钢京唐管线钢成品氮质量分数平均为0.0031%,达到先进企业的水平。     

50Cr5MoV钢中非金属夹杂物及全氧

 对采用“EBT→LF→VD”工艺路线生产50Cr5MoV锻钢轧辊炼钢过程的全氧质量分数和夹杂物类型与数量进行了分析。结果表明：LF精炼后钢液中[w(T[O])]平均为0.004 7%,VD出站[w(T[O])]为0.001 4%,中间包[w(T[O])]为0.001 55%,铸坯[w(T[O])]为0.001 8%,轧材中[w(T[O])]降低至0.001 0%。LF精炼初期,钢中夹杂物主要是不规则的Al2O3夹杂,其中96.75%的夹杂物尺寸小于10 μm。LF精炼结束后,大量夹杂物转变成以CaO-Al2O3-SiO2为主要成分的0～1 0 μm复合氧化物夹杂。钢水从VD真空精炼炉向中间包转移过程中,由于保护性浇注效果差,二次氧化严重造成钢水夹杂逐渐增多,其中夹杂物主要为球形的[mCaO·nAl2O3]复合夹杂物。铸坯中99.65%的夹杂物尺寸小于10 μm,其中大部分为球形钙铝酸盐夹杂物,还有少量球状硅铝酸钙复合夹杂物。轧材中98.77%的夹杂物尺寸小于10 μm。通过对炼钢过程中各工序的工艺优化,可实现对夹杂物的有效控制, 从而确保50Cr5MoV合金铸钢的产品质量。     

The Research of Controlling Inclusions in Middle and High Carbon Steel During TSCR

Based on the characteristics of Thin slab casting and rolling (TSCR) process,using test methods such as SEM,EDS and measuring content of inclusions, the influencing factor of controlling inclusions during producing middle and high carbon steel was studied. The technologies of electric furnace smelting, LF refining and controlling inclusions of tundish were proposed. The inclusions control level of middle and high carbon steel in which the carbon content is 0.3-1.0%, The level reached and even exceeded the level of like product producing with conventional process at home and abroad.     

120 t BOF-LF-CC炼钢过程60钢洁净度的试验研究

通过LF精炼和连铸过程钢水和炉渣取样,对3炉60钢冶炼各个阶段的T[O]显微夹杂物的数量、尺寸及类型的变化进行了系统研究。结果表明,在LF进站时,3炉60钢中T[O]为0.007 0%左右;从LF进站→钙处理后→软吹结束→中间包浇注→铸坯,3炉60钢中T[O]总体呈现缓慢降低的趋势,其铸坯中T[O]降到0.003%以下。LF进站时,3炉60钢中夹杂物以硅锰脱氧产物SiO₂-Mn0-（Al₂O₃）复合夹杂为主;经钙处理后,其钢中夹杂物转变为CaO-SiO₂-Al₂O₃-Mg0系复合夹杂,该复合夹杂物的主要成分为CaO+MgO 20%～40%,SiO₂ 20%～40%,Al₂O₃ 30%-50%。由于中间包浇注过程钢液存在明显二次氧化,导致60钢中间包内钢水T[O]和二次氧化产物SiO₂-MnO-（Al₂O₃）夹杂数量明显增加。