超低碳搪瓷钢中氮的控制及其对夹杂物的影响

研究了超低碳搪瓷钢RH减泵增氮的规律以及搪瓷钢中氮含量对夹杂物的影响。结果表明,RH减泵增氮25 min以内,减泵时间与钢中氮含量的关系符合二次项公式γ=-0.226x²+9.429x+31.21。搪瓷钢中夹杂物主要是含Ti的第二相析出物及少量单独的Al₂O₃颗粒。小尺寸夹杂物成分以TixS为主,大尺寸夹杂物成分以TiN为主。常规工艺搪瓷钢中氮含量为0.0038%,两个增氮的搪瓷钢中氮含量分别为0.010 8%、0.0127%,对应的钢中夹杂物总量分别是355.61、545.74、558.77 μm²/mm²。常规工艺搪瓷钢中各个尺寸区间的夹杂物数量都是最少的。考虑搪瓷钢储氢性能和RH增氮时间,钢中氮含量宜控制在0.01%左右。     

CAS底吹氮气冶炼高氮钢的研究与应用

通过CAS底吹氮气冶炼高氮钢具有低成本的显著优势。但与RH增氮相比,如现场操作表明工艺参数控制不当,CAS底吹氮气会出现增氮控制不稳定的问题。为解决该问题,本文研究了钢水温度、吹氮时间、氮气压力、氮气流量对钢水增氮的影响。结果表明:钢水温度越高,增氮速率越快;吹氮时间越长,钢水增氮越多;氮气压力和流量越大,钢水增氮速率越快。300 t工业试验表明:在氮气压力为1.7 MPa、1 873 K下,500～600 L/min底吹氮气流量下,增氮速率稳定,钢水中的氮含量控制准确度从50%提高到95%。     

气体增氮法冶炼钒氮微合金钢

从理论上分析了钢液增氮的热力学、动力学影响因素,进行了BOF＋RH双联吹氮冶炼钒氮钢试验。结果表明,转炉底吹、RH喷吹均能有效增加钢液氮含量。RH真空度两段式控制既能满足控氢要求又能实现钢液搬出时较高的氮含量。BOF＋RH双联吹氮气工艺可以不加含氮合金冶炼钒氮微合金钢。     

转炉出钢增碳剂和RH精炼对高碳钢SWRH82B洁净度的影响

通过分析高碳钢SWRH82B生产过程钢样中总氧、氮含量及显微夹杂物的变化,对比了BOF-普通增碳剂-LF-RH-CC,BOF-普通增碳剂-LF-CC和BOF-低氮增碳剂-LF-CC三种精炼工艺对洁净度的影响。结果表明,增碳剂种类对转炉出钢增氮有显著影响,使用低氮增碳剂(含0.040 0%N)在不用RH处理条件下,可控制钢中低氮含量(LF终点0.002 3%N);使用普通增碳剂(0.500 0%N)导致钢中氮含量增高(LF终点0.005 3%N),RH终点钢中N%可降至0.003 3%;是否采用RH处理,对钢中总氧含量无明显影响;在采用低氮增碳剂基础上不用RH处理,可控制铸坯中总氧≤20×10^-6、氮含量为41×10^-6。     

RH精炼氮合金化技术探索

在冶炼含氮超低碳钢时,鉴于铁液中铝和钛对氮溶解度的影响,氮气在RH精炼氮合金化过程中可以作为环流气体用来控制增氮。在不同RH精炼阶段用于控制氮元素增量的增氮系数通过试验获得。主要控制参数包括RH精炼过程中的环流氮气流量、真空度选择、增氮时间等。     

100 t BOF-LF-RH-CC工艺冶炼结构钢时钢中氮的行为及控制

通过对淮钢100 t BOF-LF-RH-CC工艺流程冶炼45钢和42CrMo钢时各工序钢水取样分析氮含量,研究各工序对钢水中氮含量的影响。得出除吹氩和RH工序外,各工序都存在增氮现象:钢包至中间包长水口增氮占增氮总量的40%,LF精炼增氮占35%,出钢增氮占20%。所以控制转炉终点氮含量,控制LF渣层厚度,避免LF精炼补加合金和增碳,适当延长RH处理时间,提高长水口氩封效果是控制钢水氮含量的关键措施。     

SA-182F92吹氮合金化的应用研究

在吹氮合金化增氮热力学和动力学理论分析的基础上,进行了钛渣电炉副产品半钢冶炼F92吹氮合金化技术的应用研究,提出了LF精炼、VD处理、补吹氮气进行氮合金化的生产工艺控制条件。研究表明:钢液经LF精炼过程中吹氮气增氮,VD续吹氮气、减压析氮处理后,净化效果显著;F92钢中氮含量能稳定控制在目标成分380×10~(-6)～450×10~(-6)范围内,纯净度高,无缺陷,完全满足ASME SA-182/SA-182M-2010标准要求。     

钢中氮的溶解行为研究

从钢液吸氮动、热力学方面分析了氮在钢液中的溶解,并通过试验研究了氮在钢液中的实际溶解行为。结果表明,N2不能通过直接溶解进入钢液中,N2是通过与亲氮元素化合之后进入钢液;转炉终点氮含量主要受炉内氮气分压控制,当氮气分压PN2很低时,理论上转炉终点氮将会很低。分析结果还表明RH真空精炼炉脱氮能力有限,只有在氮含量较高或真空度较高的条件下,RH才具有一定的脱氮能力。     

RH真空精炼控氮工艺实践

为精确控制钢中氮含量,通过对真空条件下钢液控氮的热力学和动力学条件进行分析,结合实际情况,研究120 t RH精炼过程中不同硫质量分数铝镇静钢的脱氮和增氮过程。研究结果表明,不同硫质量分数铝镇静钢在脱氮进行到7 min时都出现脱氮速率拐点,脱氮速率明显降低,拐点处钢水氮质量分数为0.004 1%~0.004 9%;RH精炼过程中切换提升气体为氮气的增氮工艺稳定可行,在提升气体流量为600 L/min条件下,低硫铝镇静钢增氮速率大于高硫铝镇静钢,增氮速率分别为0.000 23%/min和0.000 14%/min。     

高废钢比条件下汽车用钢控氮工艺研究与实践

介绍了高废钢比条件下钢水增氮原理.通过对炼钢各工序冶炼增氮情况的分析,找到了影响钢水氮含量的主要因素.通过采用规范转炉废钢料型、分钢种采用不同底吹氩控制模式、合理控制终点氧含量、分阶段控制LF精炼除尘开度及送电档位、使用铸余渣加强埋弧、延长RH处理前期脱氮时间以及减少RH一次软吹时间等控氮措施,将钢水氮含量降低0.00...     

降低SPHD钢氮含量的工艺研究

对日钢SPHD钢炼钢各工序钢水氮含量取样分析,指出降低RH钢氮含量的因素为RH工序前期提高脱碳速率,此为提高脱氮速率的关键环节;精炼渣较好的埋弧效果是防止增氮的重要措施;浇注过程中有效防止增氮问题,有待进一步深入研究.     

抗震钢筋钢LF吹氮气合金化工艺研究与应用

吹氮气合金化是一种新型氮化合金技术。通过理论分析抗震钢筋钢钢水吹氮气合金化增氮的热力学和动力学影响因素,在重钢80 t LF进行吹氮气合金化工艺现场试验。提出了合理控制LF大流量吹氮气前的钢水温度、氮气流量、吹氮气时间等工艺控制措施。实践结果表明:抗震钢筋钢未加入任何含氮合金,经LF吹氮气合金化工艺后钢水增氮效果良好,氮含量稳定,钢材力学性能够满足国家标准。     

氧气瓶钢冶炼过程氮含量控制

针对气瓶钢氮含量偏高,波动大,控制困难的问题,对炼钢工序全流程钢水中氮含量展开了调查.调查结果表明,转炉终点钢液氮含量偏高,增氮主要环节为转炉出钢过程和RH精炼结束到中包开浇.针对调查结果,提出了转炉低氮钢冶炼技术、出钢过程脱氧工艺优化及连铸保护浇注等技术措施,有效的降低了转炉终点氮含量,出钢增氮和浇注过程增氮也得到了有效的控制,使成品钢水中氮含量稳定控制在50×10-6以内,减小了氮对成品钢材性能的影响.     

RH精炼过程增氮行为探讨

为了在RH精炼过程对氮的质量分数进行稳定控制,通过热力学计算分析钢水成分、RH真空度等对理论平衡氮质量分数的影响,分析RH提升气体从吹入上升管到进入真空室过程中压力的变化对平衡氮质量分数的影响。从动力学角度分析气相中的传质阻力、界面化学反应阻力、液相中的传质阻力共同作用于钢液的增氮、脱氮过程。提出RH处理过程的3种增氮途径及其对应的平衡氮质量分数。当钢种要求氮质量分数大于真空度下的理论平衡氮质量分数时,RH处理过程存在增氮、脱氮共存的状态。在氮质量分数变化过程中,当脱氮速度等于增氮速度时,钢液中氮质量分数达到动态平衡,不再发生变化。在真空度为5 kPa的条件下,RH钢液中氮质量分数达到动态平衡,不再发生变化时对应的氮质量分数为0.010 0%。     

首钢京唐IF钢RH精炼工艺开发实践

本文介绍了首钢京唐公司IF钢精炼工艺开发过程。IF钢冶炼工艺控制关键是碳、氮含量成分控制。IF钢碳含量控制的关键是RH脱碳过程控制、防止合金增碳和精炼结束到中间包增碳,对应的措施有控制进站碳≤0.04%、控制过程废钢加入量、RH脱碳过程辅助钢包底吹、清洁上料和使用无碳耐材等。IF钢氮含量控制的关键是控制好转炉吹炼过程脱氮效果、防止RH吸氮。     

LF炉精炼AISI410不锈钢吹氮合金化研究

研究了40 t LF炉精炼AISI410不锈钢时,在常压下吹氮气增氮工艺(吹氮流量、吹氮时间及钢液温度)对AISI410不锈钢氮含量的影响,建立了AISI410不锈钢氮溶解度热力学计算模型。结果表明:钢中氮含量随着吹氮时间、氮气流量的增加而增大;常压下吹氮10 min,钢液含氮量可达到0.05%;随着氮流量增加钢液达到饱和的时间缩短,氮的溶解度随着钢液温度的降低而升高。应用热力学模型进行了分析,不同吹氮条件下氮溶解度实测值与热力学模型计算值较吻合。为LF炉精炼含氮不锈钢控制氮含量提供了理论依据。     

汽车面板钢中氮控制技术的研究与实践

通过对复吹转炉脱氮、出钢过程增氮、RH脱氮、连铸增氮的研究,结合武汉钢铁股份公司炼钢总厂三分厂冶炼汽车面板钢的实践,形成了一套全工序控制钢水氮的措施,使汽车面板钢成品氮质量分数控制在20×10-6以内,平均为17.64×10-6,最低为10×10-6。     

铝镇静钢氮含量控制分析

在炼钢过程中,将成品氮质量分数稳定控制在0.003%以下存在一定难度。对铝镇静钢而言,常规生产流程为BOF-RH-CC,增氮和脱氮在每个工艺环节都可能会发生。本研究进行了9炉工业试验以研究冶炼全过程中氮含量的变化。结果表明,转炉冶炼终点钢中氮含量随碳氧积的增加而增加,而碳氧积反映了转炉底吹搅拌效果。出钢过程发生了增氮现象,合金化时间越长,转炉终点碳含量越低,出钢口的使用炉数越多,增氮量越大。对于RH过程中脱氮行为,RH浸渍管越新,脱氮越多。根据所得结论,提出了控制钢中氮含量的可行措施。     

首钢迁钢IF钢低氮工艺生产实践

介绍了河北省首钢迁安钢铁有限责任公司几年来在生产高强IF钢过程中对于氮成分控制方面所做的探索和研究,总结高强IF钢的生产技术和防止增氮技术。低氮钢的生产工艺包括转炉冶炼工序终点减少补吹次数和时间、合理控制复吹条件、顶渣改质造高氮容量渣;RH精炼工序处理中期快速提高真空度、提高循环氩气流量、真空室化冷钢及惰性气体保护技术、浸渍管防增氮改造。实践表明,通过这些技术的开发和应用,迁钢冶炼低氮钢平均氮质量分数目前稳定在15×10-6左右。     

增氮析氮法生成气泡去除钢液中显微非金属夹杂物

为了进一步完善增氮析氮法生成气泡去除钢液中显微非金属夹杂物技术,研究了真空处理时间、充氮压力、气体类型等因素对钢中全氧和显微非金属夹杂物的影响.结果表明:减压处理过程中,钢液中非金属夹杂物可为过饱和气体氮气形成气泡提供非均相形核核心;增氮析氮法可有效地降低钢中全氧,去除钢中显微非金属夹杂物;真空处理时间越长,钢中全氧和显微非金属夹杂物数量越低,当真空处理时间为30 min时钢中全氧去除率达到了81.6%,而且全氧质量分数最低达到7×10-6.