IF钢300 t RH的生产实践

IF钢在300 t RH脱碳处理前要求控制转炉终点[C]≤0.06%,终点[O]0.05%～0.08%,出钢温度1 680～1 700℃;吹氩站钢包顶渣的(FeO)和(CaO)/(Al₂O₃)分别由原来的12.2%和6.7降至5.0%和1.7,以增加其吸附夹杂的能力;根据生产数据,建立了RH脱碳操作的自动计算模型,有效提高RH精炼过程各项技术指标的命中率,使平均[O]和[C]分别由RH脱碳前的0.046%和0.031%降至RH脱碳终点的0.035 0%和0.001 3%。     

高强度螺栓用QB30冷镦钢盘条的研发与生产

开发的QB30冷镦钢盘条（/%:0.27~0.32C,≤0.20Si,0.90~1.10Mn,≤0.020P,≤0.020S）的冶金流程为铁水预脱硫-80t BOF-LF-RH真空脱气-4流280mm×325mm方坯连铸机-堆冷处理-开坯-修磨-高速线材轧制工艺。通过BOF高拉碳补吹操作控制BOF终点[C]0.07%0.15%和[P]≤0.013%,铁水[P]≤0.095%和[S]≤0.03%,控制LF精炼渣碱度R=4~10,（FeO+MnO）≤1.0%,RH真空度≤90 Pa等工艺措施,QB30钢φ18mm盘条的抗拉强度为591 MPa,伸长率29%,断面收缩率60%,氮含量0.004 0%,总氧含量0.0018%,非金属夹杂0~1.5级,满足用户使用要求。     

300t-BOF-RH-CC流程冶炼Ti-IF钢夹杂物的衍变行为

试验Ti-IF钢(/%:≤0.003 5C,≤0.03Si,0.08~0.20Mn,≤0.025P,≤0.015S,0.05~0.07Ti,0.030~0.055Als,≤0.004 0N)BOF终点[C]0.03%~0.06%,终点[O]0.003 0%~0.060 0%,出钢过程加石灰和含Al钢包顶渣改质剂,RH终渣组成/%:53.38CaO,7.05FeO,1.01MnO,31.4Al_2O_3,5.7MgO,0.3P_2O_5,0.022S。RH精炼过程取样分析表明,通过加顶渣改质剂,控制8%(FeO+MnO),CaO/Al_2O_3=1.7,能较好去除钢中夹杂物,精炼过程钢中氧含量逐步下降,铸坯中氧含量为0.001 4%,氮含量为0.001 5%;脱碳结束时夹杂物主要为MnO;铝脱氧结束之后为Al_2O_3;合金化后为Al_2O_3及Al-O-Ti复合夹杂物;在铸坯中,前述夹杂物有效去除,但在凝固过程析出TiN夹杂。     

压力容器钢板探伤不合格原因分析及工艺优化

试验12MnNiVR压力容器钢板(/%:≤0.15C,0.15~0.40Si,1.20~1.60Mo,≤0.008P,≤0.018S,0.15~0.40Ni,≤0.30Cu,0.02~0.06V)的生产工艺为KR铁水脱硫-90 t BOF-RH-210~300 mm板坯连铸-轧制成20~30 mm钢板,用扫描电镜分析了容器钢板,研究12MnNiVR容器钢RH精炼和连铸过程钢液全氧含量、夹杂物数量、粒径分布、形貌和组成。结果表明,Al_2O_3夹杂物经轧制发展形成线状缺陷是钢板探伤不合格主要原因;RH精炼过程钢水偏低,吹氧量高和连铸过程钢液二次氧化易造成Al_2O_3夹杂物超标;通过控制BOF出钢温度1 650℃,RH前钢水温度≥1 610℃,减少RH精炼过程升温吹氧量,RH循环时间≥10 min,加强保护浇铸等工艺措施,容器钢板探伤合格率由96.85%提高到99.07%。     

提高齿轮钢8620RH( K)末端淬火内控符合率的工艺实践

齿轮钢8620RH(K)(/%:0.18～0.22C,0.17～0.26Si,0.70～0.90Mn,≤0.025P,0.015～0.025S,0.4～0.6Cr,0.4～0.7Ni,0.15～0.25Mo,0.015～0.045Al,≤0.010 0N)的冶炼流程为60 t BOF-LF-VD-300 mm×360mm铸坯。分析了工艺改进前BOF终点残余元素,出钢量,精炼合金调整量,VD增N方式和铸坯C偏析,得出BOF出钢量不稳定、中间包钢水过热度高、内控成分合格率低,铸坯C偏析指数高是导致末端淬火试验AHRC值4～5带宽符合率偏低的主要因素。通过稳定转炉装入量和出钢量,LF吹氮气增氮,空置红钢包加盖,控制中间包钢水过热度15～25℃,优化连铸电磁搅拌参数等工艺措施,使8620RH(K)钢末端淬火内控符合率由原<60%提高至82.93%。     

40 t EAF-LF-VD-3.7 t铸锭工艺高品质齿轮钢20MnCr5H-1的研制

采用40 t电弧炉-LF-VD-3.7 t锭模铸-轧制工艺开发了20MnCr5H-1高品质齿轮钢(/%:0.17~0.22C,≤0.12Si,1.0~1.5Mn,≤0.035P,0.015~0.035S,0.8~1.3Cr,≤0.0020O,0.015~0.045A1)-Φ80 mm材。通过控制EAF终点[P]≤0.015%,LF精炼渣碱度≥2.5,并调整钢中元素含量,VD处理、喂硫线等工艺措施,试制的5炉20MnCr5H-1钢的成分为(/%):0.16~0.20C,0.05~0.12Si,1.20~1.30Mn,0.009~0.025P,0.020~0.035S,1.00~1.10Cr,0.0008~0.0015O,0.015~0.040Al,淬透性带宽△HRC为4,各项指标均满足要求。     

合金工具钢S2盘条的开发

通过80 kg真空感应炉试验及Gleeble 3800热模拟试验机测试了连续冷却相转变（CCT）曲线,设计了S2钢的化学成分（/%:0.630.69C,1.001.20Si,0.400.60Mn,0.200.40Cr,0.400.50Mo,0.150.25V,0.100.30Ni,0.0100.030Nb,≤0.015P,≤0.010S）,并进行120t BOF-LF-VD-300 mm×390 mm方坯连铸-开坯-高线轧制-斯太尔摩控冷流程的工业性生产。通过铁水脱硫,铁水硫含量≤0.010%,BOF终点[C]0.10%0.30%,[P]≤0.012%,钢水终点温度1620~1660℃,BOF出钢采用Si-Mn预脱氧,LF精炼渣（/%:8~10MgO,44~45CaO,5~10SiO₂,25~35Al₂O₃,LF精炼结束喂钙线,连铸钢水过热度≤25℃,拉速0.65m/min和轧制控冷等工艺措施,成功开发了合金工具钢S2盘条。检验结果表明,Φ8mm热轧盘条奥氏体晶粒度为8.5~9.0级,脱碳层厚度≤0.5%D,热轧盘条HRC硬度值50,同卷HRC硬度值波动小于6,各项性能满足技术要求。     

210 t RH精炼参数对IF钢洁净度的影响和工艺优化

基于IF钢（/%:≤0.0025C,≤0.005Si,0.01～0.12Mn,≤0.020P,≤0.010S,0.02～0.04Als,0.03～0.05Ti）冶炼过程工艺数据的统计,分析了Ar站钢水氧含量和RH脱碳期加铝量对钢中T[O]的影响,以及合金加入时机,顶渣改质处理和连铸保护浇铸对钢水洁净度的影响。研究结果表明,适当提高转炉终点氧含量和温度、延长加铝和钛铁之间的时间间隔、顶渣改质处理、连铸保护浇铸等方法可有效提高钢水洁净度。生产结果得出,通过RH进站钢水温度平均提高2.4℃,通过控制转炉下渣量,使顶渣厚度由≥80 mm降至60～75 mm,使RH脱碳过程加铝炉次由原36%降至3%,通过顶渣改质,使（FeO+MnO）由原22%降至17%,连浇炉数由8炉提高到10炉,连铸中间包T[O]由37.4×10^-6降低至21.6×10^-6,钢水洁净度得到了显著提高。     

避免原辅料对KB-150 t BOF-RH-CC流程MA超低碳钢水增碳的生产实践

MA超低碳钢（/%:≤0.005C,0.007~0.012Si,0.07~0.15Mn,≤0.025P,≤0.025S,≤0.035Als,≤0.0020N）的生产流程为KB-150 t BOF（终点[C]≤0.020%）-RH-200 mm板CC工艺。试验分析了结晶器保护渣,中间包覆盖剂,钢包耐火材料对钢液增碳量影响。结果表明,结晶器增碳量（△C 0.0003%~0.0008%）明显高于中间包增碳量（△C 0.0001%~0.0005%）,通过稳定冶金操作,控制保护渣原始碳量为1%~2%,向保护渣中添加MnO₂（3.5%~4.0%）,控制覆盖剂量等工艺措施,可有效地减少钢液增碳。     

大功率电力机车车轴用EAlN钢的生产工艺实践

车轴用钢EAlN(/%:0.32~0.38C,0.15~0.35Si,0.80~1.10Mn,≤0.015P,≤0.010S)300 mm×300mm钢坯试制流程为60 t电弧炉-LF-VD-8.4 t铸锭-1 000 mm初轧机开坯工艺。通过EAF热装≥70%的预处理铁水,EAF控制终点[P]≤0.008%和[C]≥0.10%,出钢留钢10%,高碱度渣(CaO)/(SiO_2)=4~7并喂Al线精炼,控制[Al]s 0.020%~0.040%,VD后喂0.5 kg/t Si-Ca线,氩气保护浇铸等工艺措施,使生产的EAlN钢的洁净度为[O]≤15×10~(-6),[H]≤1.0×10~(-6),[N]≤80×10~(-6),P≤0.015%,S≤0.005%,A、B、C、D类非金属夹杂物级别≤1.0,EAlN车轴钢坯和车轴技术指标符合大功率电力机车车轴的技术要求。     

120 t BOF-LF-CC流程生产20CrMo齿轮钢的工艺实践

Φ12~32 mm 20CrMo齿轮钢(/%:0.19~0.23C,0.48~0.58Mn,0.24~0.28Si,0.009~0.015P,0.003~0.012S,0.87~1.08Cr,0.17~0.18Mo,0.024~0.046Als)的生产流程为铁水脱硫-120 t顶底复吹转炉-LF-软吹-200 mm×200 mm方坯连铸-连轧工艺。结果表明,通过控制铁水[S]≤0.030%,BOF终点[C]≥0.08%,终点[P]≤0.012%,转炉出钢加0.6~1.0 kg/t铝块预脱氧控制LF精炼渣碱度3.5~5.0,连铸钢水过热度20~30℃,拉速1.1~1.4 m/min,开轧温度1 060~1 100℃,终轧≤900℃等工艺措施,钢中全氧含量为12.5×10^-6~22.5×10^-6,氮含量33×10^-6~40×10^-6,热轧材中心和一般疏松0.5~1.0级,热顶锻和力学性能满足标准要求,淬透性带宽△J₉ HRC值3.0,△J₁₅HRC值4.2。     

低碳铝脱氧20钢钢水洁净度控制研究

为了研究120 t BOF-LF-RH-160 mm×160 mm坯CC工艺生产的铝脱氧20钢（/%:0.13～0.23C,0.17～0.37Si,0.35～0.65Mn,≤0.035P,≤0.035S,0.020～0.050Al）中非金属夹杂物的控制技术,对LF精炼过程中脱氧剂加入时机进行调整,并对精炼过程中非金属夹杂物类型与夹杂物数量进行分析。结果表明,转炉出钢后采用铝块脱氧,LF精炼进站非金属夹杂物主要为Al₂O₃,精炼结束前部分夹杂物由Al₂O₃转变为Al₂O₃·CaO,RH结束后非金属夹杂物密度3～4个/mm²,铸坯氧含量（7.48～8.18）×10^-6;而转炉出钢后采用硅锰进行脱氧,精炼结束前采用铝线,精炼过程中夹杂物主要为MnO·SiO₂,CaO含量小于5%,精炼结束非金属夹杂物控制为Al₂O₃,RH真空处理后,非金属夹杂物密度小于1.5个/mm²,铸坯氧含量（4.94～5.53）×10^-6。因此,针对采用“BOF-LFRH-CC”工艺流程生产的含铝钢,提出精炼结束前将非金属夹杂物控制为Al₂O₃,同时运用RH真空高效去除夹杂物,以提高钢水的洁净度。     

110 t UHP EAF-LF-RH-CC流程生产GCr15轴承钢的工艺实践

马钢特钢公司生产GCr15轴承钢的流程为110 t UHP EBT EAF-120 t LF-RH-Φ380~Φ600 mm圆坯连铸工艺。通过控制EAF终点[C]≥0.10%,下渣量≤2.0 kg/t钢,出钢用铝铁预脱氧;LF终渣(/%):50~60CaO、5~6MgO、8~15SiO₂、15~20Al₂O₃,RH 67 Pa时间≥10 min,连铸结晶器、铸流、凝固末端电磁搅拌等工艺措施,使钢中总氧含量-T[O]≤8×10^-6,Φ130 mm材中A、B、C、D夹杂物≤1.0级,Ds夹杂0级,满足对产品冶金质量的要求。     

耐候钢S355J2W的研发和工艺实践

研发的耐候钢S355J2W(/%:0.06~0.10C,0.20~0.40Si,1.00~1.30Mn,≤0.008S,≤0.020P,0.25~0.40Cu,0.30~0.55Cr,0.10~0.30Ni,0.020~0.040Nb,0.020~0.050Alt)的试生产流程为铁水-120 t顶底复吹转炉-LF-250 mm×2 000 mm板坯连铸-轧制≤16 mm板。通过采取控制转炉终点[C]≤0.05%,[P]≤0.015%,精炼时(FeO)+(MnO)≤1.5%,(SiO2)≤15%,精炼渣碱度≥3.0,[Al]s≥0.025%,按Ca/Al=0.06~0.12,喂入钙线,连铸时采用耐候钢专用保护渣[主要成分/%:34.0CaO,28.0SiO₂,4.6Al₂O₃,≤6(Li₂O+B₂O₃)],控制开坯温度1 010~1 060℃等工艺措施,≤16 mm耐候钢S355J2W成品板铝含量为0.025%~0.035%,钢中平均氧含量为21×10^-6,平均氮含量为31×10^-6,钢中非金属夹杂物的尺寸基本≤14μm,各项冶金质量指标合乎要求。     

150 tRH精炼终点钢水酸溶铝含量的控制

在参考80炉次SPHD、SPHE和IF钢生产数据的基础上,采用多元线性回归分析建立了用Al脱氧的RH精炼终点钢水酸溶铝含量-[Als]的计算模型,分析了RH脱碳结束时钢水氧活度、脱氧加铝量和钢水净循环时间对终点钢水酸溶铝含量的影响。结果表明,RH脱碳结束钢水氧活度、脱氧加铝量是影响终点钢水酸溶铝含量的重要因素;当RH脱碳后钢水温度、氧活度、炉渣中FeO+MnO含量-(FeO+MnO)以及钢水的净循环时间分别在1 600℃、2×10^-4、15%和8 min时,要控制终点钢水酸溶铝为0.02%~0.05%须在RH脱氧过程中控制加铝量0.86~1.53 kg/t。