AOD炉冶炼含氮不锈钢氮合金化工艺开发

介绍了AOD炉运用氮气在不锈钢中溶解与脱除理论所开发的氮合金化工艺。在40tAOD炉上冶炼0Cr19Ni9N,0Cr19Ni9NbN,1Cr17Mn6Ni5N,00Cr18Ni5Mo3Si2（N）,00Cr22Ni5Mo3N等舍氮不锈钢钢种。不需在线分析钢中氮含量，较为准确地预测与控制钢中氮溶解度值及舍氮不锈钢成品的氮含量。     

AOD炉冶炼含氮不锈钢氮合金化工艺模型及应用

本文介绍了AOD炉运用氮气在不锈钢中溶解与脱除理论所建立的氮合金化工艺模型，及该模型在18t、40tAOD炉上冶炼0Cr19Ni9N等含氮不锈钢种的应用。     

AOD精炼工艺对0Cr18Ni9不锈钢中氮含量的影响

针对AOD精炼0Cr18Ni9不锈钢时,钢中氮含量和氩气消耗波动较大的问题,研究了AOD精炼工艺因素如钢水初始碳含量、合金含量、温度,及过程吹氧气量、吹氮气量、吹氩气量、吹炼时间等对终点氮含量的影响,研究并优化了AOD的操作工艺参数.     

45 t AOD精炼304不锈钢的造渣工艺实践

为降低AOD精炼的渣料和还原剂硅铁用量,对高铬钢液脱碳及还原过程渣碱度控制进行热力学分析,并进行45 t AOD冶炼304不锈钢造渣工艺试验。试生产结果表明,降低AOD精炼304不锈钢脱碳期炉渣碱度可减少钢水铬的氧化,同时有效减少AOD精炼渣料和还原剂消耗;AOD精炼过程石灰加入量平均从104.2 kg/t降至84.2~93.1 kg/t时,脱碳期炉渣碱度由平均13.44降低到10.64,AOD冶炼过程石灰、萤石、硅铁单耗分别平均降低14.7、5.4、4.4 kg/t,钢中Cr收得率、Ni收得率和硫含量分别为99.0%、98.3%和0.0025%。     

253MA耐热不锈钢EAF-AOD-LF-板坯连铸生产工艺实践

253MA钢（/%:0.05～0.10C,1.2～2.0Si,20～22Cr,10～12Ni,0.14～0.20N,0.03～0.08Ce）是在21Cr-11Ni不锈钢的基础上,通过N合金化和添加稀土元素Ce开发的耐热奥氏体不锈钢。由于该钢种的熔点偏低,钢液的流动性差。因此,氮气合金化、稀土合金化是冶炼过程中的工艺难点。通过对稀土加入方式、过程脱氧、以及精确控N模型等研究,采用AOD全程氮气搅拌,AOD出钢前按照1.8～2.2 m3/t钢吹氩降氮,钢中[O]可降低到15×10^-6～20×10^-6,LF按13 m/t钢喂入铈线,实现了253MA不锈钢的批量生产。     

K-OBM-S转炉冶炼不锈钢过程的数学模拟和应用

K-OBM-S转炉是以铁水和电弧炉预熔钢液为原料冶炼不锈钢的精炼设备。以转炉冶炼普碳钢的顶吹模型和AOD法冶炼不锈钢模型为基础,建立了适用于80 t K-OBM-S转炉冶炼不锈钢的数学模型。对二步法冶炼2Cr13型不锈钢和三步法冶炼0Cr18Ni9型不锈钢的过程验证结果表明,大部分终点碳含量的误差≤±0.03%,终点铬含量误差≤±0.3%,110炉0Cr18Ni9钢目标碳(0.10%～0.25%)命中率为95.6%,终点目标铬(17.1%17.6%)的命中率为85.2%。     

氮在液态Fe-Cr-Mn(Ni)系不锈钢中的溶解

对14Cr8Mn,16Cr7Mn2Mo,18Cr8Ni2Mo不锈钢中氮的溶解行为进行了实验研究.研究结果表明,1 873K,N2气压力为0.1 MPa时,14Cr8Mn,16Cr7Mn2Mo,18Cr8Ni2Mo不锈钢中氮的溶解度(质量分数)分别为0.242%、0.299%和0.226%,氮在液态不锈钢中的溶解符合Sievert定律;在对钢液没有搅拌的情况下,测定了1 873 K时氮在这三种不锈钢中的传质系数,分别为5.72×103m/min,6.13×103m/min和7.68×10.m/min;氮在不锈钢中的传质系数受表面活性元素氧、硫含量的影响.     

幕墙连接件用铸态中氮奥氏体不锈钢的力学性能和耐蚀性

试验用新型铸态超低碳低镍中氮奥氏体不锈钢022Cr20Mn10Ni6N(%:0.023～0.027C、9.86～9.95Mn、19.24～20.09Cr、5.41～5.42Ni、0.27～0.34N)由15 kg中频感应炉冶炼,并试验研究了铸态022Cr20Mn10Ni6N钢与铸态304钢(%:0.076C、1.87Mn、18.02Cr、8.64Ni)的组织,力学性能和耐蚀性。结果表明,新型铸态不锈钢的力学性能、耐点蚀性能、耐弱酸弱碱均匀腐蚀性能明显优于铸态304不锈钢,新型铸态不锈钢022Cr20Mn10Ni6N中性盐雾耐蚀性和304钢相当,可满足大气环境玻璃幕墙金属连接件的应用要求。     

AOD精炼高氮奥氏体不锈钢1Cr22Mn15N的工艺实践

用 20 t AOD精炼成分(%)为1.84C ,2.18Mn ,24.88Cr的粗炼钢水 ,经吹O2 、N2 ,加电解锰、硅铁、铝块以及NCr合金成分微调 ,冶炼出(%) 0.12C ,0.42Si,14.96Mn ,0.026P ,0.001S ,22.57Cr,0.56N的高氮奥氏体不锈钢 1Cr22Mn15N。精炼钢水浇铸成590kg锭 ,初轧轧成 135mm × 157mm坯 ,再经连轧成Φ8～12mm的棒材。成品材固溶处理后的屈服强度为565～585MPa ,抗拉强度920～955 MPa ,延伸率为54.5 %～56.5% ,具有优良的耐腐蚀性能     

S系易切削Cr-Ni奥氏体不锈钢精炼工艺的优化和应用

S系易切削奥氏体不锈钢303CuS2(%:≤0.08C、8.00～10.00Ni、17.00～19.00Cr、1.50～3.50Cu、0.24～0.35S)冶炼的工艺为60 t EAF-60 t AOD-60 t LF-CC流程。通过将AOD精炼渣的碱度由原先的2.0降至1.6和控制AOD出钢渣量,AOD出钢的[S]由0.004%～0.006%提高到0.008%～0.010%,并通过喂含S量50%的S线,控制终点温度,使S的回收率由原先的30%～50%提高到60%～70%,产品合格率由85%提高到100%。     

利用BP神经网络预测AOD炉冶炼含氮不锈钢氮含量

根据AOD炉吹氮气冶炼含氮不锈钢的生产条件,运用BP神经网络建立了含氮不锈钢氮含量预测模型和吹氩时间预测模型。模型可利用生产现场的实际操作数据预测钢中氮含量,并可预测冶炼过程中控制钢中氮含量所需要的吹氩时间。结果表明,预测结果准确率较高,模型适用性较强。     

氮对316LN奥氏体不锈钢力学性能和耐蚀性的影响

试验用316LN钢(/%:0.015C、0.65Si、0.90Mn、17.3Cr、12.8 Ni、2.6Mo、0.018~0.200N)由50 kg真空感应炉冶炼,破真空后加入氮化铬铁,铸锭锻成Φ20 mm棒材和热轧成4 mm板材,并分别经1 100℃30 min和10min水淬固溶处理。研究结果表明,316LN不锈钢每增加0.010%的氮,抗拉强度提高9 MPa,屈服强度提高7 MPa;伸长率降低0.55%,氮含量对断面收缩率没有影响,约保持在72.5%;氮强烈提高316LN不锈钢的耐点腐蚀性能,每增加0.010%的氮,其点蚀击穿电位提高7 mV;添加适宜的氮(0.079%N),可以改善316LN不锈钢的耐晶间腐蚀性能,过高的氮含量(超过0.120%N)对晶间腐蚀性能有害。     

AOD精炼304不锈钢渗氮、脱氮的计算模型与应用

研究了AOD精炼304不锈钢过程中的渗氮和脱氮行为,建立了渗氮和脱氮计算模型。AOD渗氮模型在120 t AOD装置的验证结果显示,剔除异常数据后,氧化3期氮含量计算值与实测值之间的绝对误差在±100×10^-4%之间的约占总炉数的85%;还原期和脱硫期AOD脱氮模型计算结果与实测值之间的绝对误差在±100×10^-4%之间的约达到80%以上,AOD脱硫期的氮含量命中精度约为90%。     

Mathematical modeling of the argon-oxygen decarburization refining process of stainless steel: Part II. Application of the model to industrial practice

The mathematical model proposed and presented in Part I of the present work has been used to deal with and analyze the austenitic stainless steel making (including ultralow-carbon steel) and has been tested on data of 32 heats obtained in producing 18Cr9Ni-grade steel in an 18-t argon-oxygen decarburization (AOD) vessel. The results indicated that the carbon concentrations and bath temperatures at the endpoints of blowing periods, calculated by the model, are in excellent agreement with the determined data, and the Cr content after the predeoxidization, obtained from the model predictions, also agrees very well with the observed value. The Gibbs free energies of the oxidation reactions of elements can be used to characterize fully the competitive oxidation among the elements during the refining process and to determine reasonably the corresponding distribution ratios of oxygen. The critical carbon concentration of decarburization (after which the decarburization changes to become controlled by the mass transfer of carbon in molten steel) for the AOD refining process of austenitic stainless steel in an 18-t AOD vessel is in the range of 0.25 to 0.40 mass pct. The model can provide some very useful information and a reliable basis for optimization of the technology of the AOD refining process of stainless steel and control of the process in real time and online.     

氮对冷变形亚稳奥氏体不锈钢1~2Crl3Mn9Ni4组织和性能的影响

在25 kg真空感应炉充氩气或大气下加氮化铬铁熔炼成不同氮含量的试验用1~2Cr13Mn9Ni4钢（/%:0.08~0.18C,0.17~0.34Si,8.11~9.27Mn,0.008~0.028P,0.007~0.032S,12.57~13.34Cr,4.05~4.65Ni,0~0.34N）。该钢经锻造、热轧成0.8 mm钢带,再进行0~45%的冷轧变形。试验研究了冷轧变形量和氮含量对该钢组织,力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,通过降碳和加适量氮可改善Cr13Mn9Ni4钢的强度和塑性;冷变形钢在敏化状态下均有不同程度的晶间腐蚀倾向;氮有利于提高亚稳奥氏体不锈钢相组成的稳定性;氮使不含稳定化元素的亚稳奥氏体不锈钢在SO₄²-介质中易于钝化,提高了在非敏化状态下的耐腐蚀性,同时明显提高了在Cl^-介质中耐点蚀性能。