冷轧薄板超低碳钢精炼双联工艺研究及应用

通过对超低碳钢RH及连铸中间包取样数据进行分析,发现RH升温吹氧量的增加导致全氧含量、渣中TFe含量升高,w(CaO)/w(Al_2O_3)逐渐降低,对控制大尺寸Al_2O_3夹杂物数量比例及中包全氧含量十分不利,因此采用LF+RH双联工艺取消吹氧升温,提高钢水纯净度。该工艺中转炉低温低氧出钢,LF优化钢包底吹强度、给电升温时间,在给电结束后钢水氧质量分数控制在0.033%～0.045%,改质后钢水氧质量分数控制在0.025%～0.030%。RH取消吹氧升温,脱碳结束氧质量分数控制在0.015%～0.020%,RH出站渣中w(TFe)≤5%,w(CaO)/w(Al_2O_3)稳定控制在1.3～1.5。在工业生产应用后,超低碳钢双联工艺路线下的夹杂物控制水平可以满足冷轧汽车外板要求。     

超低碳钢方坯连铸生产工艺研究

介绍了邢台钢铁有限责任公司炼钢厂方坯连铸超低碳钢的操作实践,对不同的生产工艺进行对比后,优化选择了"转炉→LF精炼→RH真空处理→方坯连铸"工艺路线。研究发现:无顶渣改质时(FeO)、(MnO)含量高,且波动较大(w(FeO)=9%~14%、w(MnO)=1%~3%),易造成水口絮流;采用三步顶渣改质工艺(转炉、LF、RH工序钢包顶渣改质),可将顶渣w(FeO+MnO)控制在3%左右,为钢液钙处理创造有利条件,避免水口絮流,实现多炉连浇,且成品平均w(C)=0.008%("转炉→RH→LF→方坯连铸"工艺成品平均w(C)=0.010 2%)。     

包钢无取向硅钢顶渣改质技术研究

通过对硅钢顶渣中w(FeO)变化的分析,得出硅钢转炉出钢不完全脱氧,导致钢中的氧向渣中传递,是转炉工序钢包顶渣改质效果不佳的主要原因。通过采用转炉工序钢包顶渣改质、RH工序钢包顶渣改质两步顶渣改质工艺,并在RH脱碳前采取锰合金化等技术措施,可将超低碳钢RH出站钢包顶渣中的w(FeO)降低至5%以下,w(Mn O)控制在4%左右,中间包钢水w[O]T控制在20×10~(-6)以下,显著地提高了超低碳钢的洁净度。     

超低碳汽车板钢钢包渣高效改质工艺的试验研究

对汽车板钢在转炉炉后进行钢包渣改质,除了改质剂用量充足外,还必须抑制高[O]含量钢液与炉渣间的反应。否则,在后续RH精炼脱碳期,由于钢-渣间反应,顶渣中w(Fe_tO)也会回升至8%～14%(甚至更高)。河钢集团邯钢公司邯宝炼钢厂通过采用具有缓释Al作用的铝渣球为改质剂,在转炉出钢结束后再向钢包内加入石灰而不是在出钢过程加入,提高钢包渣w(CaO)/w(Al_2O_3)以降低其流动性和微弱钢包底吹搅拌等措施,将RH进站和出站钢包渣w(TFe)分别控制在3%和5%以下,有效抑制了连铸过程钢包渣对钢液的二次氧化,连铸中间包钢水T.O含量和非金属夹杂物含量显著减少,连铸水口粘结、堵塞状况得到了有效控制。     

减少冷轧IF钢表面条痕缺陷的生产实践

针对攀钢IF钢冷轧板出现的条痕缺陷,在对冷轧板、热轧板及铸坯取样分析的基础上,得出铸坯皮下微裂纹、浇铸过程保护渣卷渣以及铸坯中的夹杂物是IF钢冷轧板条痕缺陷产生的主要原因。通过采取降低钢包顶渣氧化性、控制渣中w(CaO)/w(Al2O3)比值,延长RH脱氧合金化后的循环时间、控制铸机拉速及提高保护渣黏度等技术措施后,冷轧板的条痕缺陷得到了有效控制,因条痕缺陷引起的降级改判率由10.97%降至1.00%以下。     

RH-KTB预熔渣深脱硫实践

在宝钢炼钢厂300 t RH-KTB上进行了超低碳超低硫钢的预熔渣深脱硫试验。试验共12炉,预熔渣加入量为4 kg/t。试验结果表明,在RH平均初始w(S)为42.1×10-6条件下,处理终点平均w(S)达到30×10-6,最低w(S)达到22×10-6,最高脱硫率达到36.6%,平均脱硫率达到28.6%,取得了较好的深脱硫效果。采用预熔渣处理过程钢中w(TO)及w(N)均有所降低。试验炉次钢中最低w(TO)为12×10-6,平均w(TO)为13.3×10-6,最低w(N)为11×10-6,平均w(N)为13.8×10-6。RH终点钢中的夹杂物主要是Al2O3,95.1%的夹杂物小于5μm。     

碳脱氧在钢包顶渣改质中的应用

 为了进一步降低夹杂物缺陷并提高产品质量,基于碳脱氧进行了钢包顶渣改质的研究。冷轧产品的生产工艺为铁水预处理→转炉→RH精炼→连铸,为减少钢中夹杂物质量分数,需要进行钢包顶渣改质,同时降低钢包顶渣TFe质量分数。采用粒碳部分替代铝渣球的方法进行基于碳脱氧工艺的钢包顶渣改质,试验结果表明,顶渣改质效果良好,在顶渣TFe质量分数、中间包钢水游离氧明显降低的同时铸坯中Al₂O₃夹杂物得到优化;“30 kg粒渣+铝渣球”工艺降低生产成本5.16元/t(钢)。     

碳素结构钢钢渣改质后铸坯中大型夹杂物行为

通过夹杂物示踪等试验对北方某钢厂两种低成本碳素结构钢Q235D的大型夹杂物含量、种类、粒径、来源等进行了系统研究。结果表明:120 t转炉—CC工艺,稳态铸坯中T[O]平均含量为76×10-6、[N]平均含量为28×10-6、10 kg铸坯中大型夹杂物含量为31.3 mg;混浇坯T[O]平均含量为82×10-6、[N]平均含量为30×10-6、10 kg铸坯中大型夹杂物含量为38.8 mg。只含钢包渣示踪剂的夹杂物约占5%,只含中间包渣示踪剂的夹杂物约占22%,同时含钢包渣、中间包渣两种示踪剂的约占27%。120 t转炉—钢包渣改质处理—CC工艺,出钢温度较原工艺高15℃,5 kg/t改质剂、5 kg/t石灰随脱氧剂同时加入钢包,并大搅至出钢结束,盖上钢包盖后静吹12 min,然后静置20 min送至连铸。典型钢包终渣成分:43%Ca O,36%Al2O3,10%Si O2,6%Mg O,5%(Mn O+Fe O)。改质处理后钢中T[O]及大型夹杂含量均大幅降低,钢包顶渣改质剂的加入明显增强了钢渣对大型夹杂物的吸附能力,能做到一个浇次30炉不堵水口,改质处理作用显著。     

Q345钢精炼过程夹杂物成分的变化

通过工业试验研究了Q345钢在钢包精炼过程和RH处理过程中夹杂物成分的变化。结果表明:通过与高碱度、低氧化性渣的反应,钢水中的大部分Al2O3夹杂物转变为具有较低熔点的CaO-Al2O3-MgO夹杂物。研究了RH处理后钙的加入量对夹杂物成分的影响。结果表明:当钢包顶渣的成分控制在w(CaO)=50%～55%、w(CaF2)=5%～8%、w(Al2O3)=25%～30%、w(SiO2)=5%～8%、w(MgO)=5%～10%、w(FeO)<1%,经过钢包精炼和RH处理,每吨钢水中加入0.12 kg钙后,钢水中夹杂物的平均成分处于低熔点(≤1 500℃)区。     

超低碳汽车外板BH钢炼钢过程中夹杂物的演变

 为了研究超低碳钢炼钢过程中夹杂物的具体演变规律，利用夹杂物自动分析系统研究了硫质量分数分别为0.010%和0.015%的两炉次(S100炉次和S150炉次)超低碳汽车外板烘烤硬化钢(bake hardening steel，简称BH钢)从RH终点到铸坯过程中夹杂物形貌、成分、数量、尺寸的演变，并利用X射线荧光光谱仪和X射线衍射仪结合RH精炼渣和中间包覆盖剂熔渣的成分进行对比分析。结果表明，BH钢中夹杂物的主要类型为Al2O3、MnS、Al2O3+MnS和含硅类夹杂物(其中含硅类夹杂物主要是Al Si O夹杂，不包括纯硅、SiC、SiO2)。由于BH钢中锰和硫质量分数较高，凝固过程中MnS大量析出，使得铸坯中MnS夹杂物数量密度和夹杂物总数量密度显著增加。硫质量分数为0.010%和0.015%的两炉次钢在RH和中间包中MnS夹杂物数量密度无明显差异，由于MnS主要在凝固过程中析出，S150炉次在铸坯中的MnS明显多于S100炉次。精炼渣中w(（FeO+MnO）)较高，w(（CaO）)/w(（Al2O3）)比低，会导致RH终点Al2O3夹杂物较多。在浇注过程中，引流砂的流入会导致中间包覆盖剂熔渣中SiO2质量分数增高，造成钢液中Si Al O等夹杂物的数量密度明显增加。结晶器过程中Al2O3夹杂不断聚集长大、上浮去除，使铸坯中Al2O3和Al2O3+MnS夹杂物数量密度减少，尺寸增大。     

300 t BOF-LF-RH冶炼过程X80管线钢氧含量控制

X80管线钢(基本成分/%:0.09C、0.42Si、1.85Mn、0.022P、0.005S、0.06Als)的冶金流程为KR铁水脱硫预处理-300 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×2 150 mm板坯连铸。工艺炼钢和精炼主要优化工艺为:控制转炉出钢下渣量≤4 kg/t,采用(%):55～60CaO、7～12SiO2、25～30Al₂O₃精炼渣系,控制LF精炼渣CaO/Al₂O₃=1.7～1.9,CaO/SiO₂=4.5～6.0,(FeO+MnO)≤1.0%,吹氩站顶底吹氩预成渣,RH真空度≤66.7 Pa,RH后喂钙线0.8 kg/t。结果表明,转炉终点碳氧积由0.002 84降为0.002 44;精炼后(FeO+MnO)为0.913%,全氧含量为0.0013%。成品材夹杂物级别≤1.0。     

Surface cleanliness evaluation in Ti stabilised ultralow carbon (Ti-IF) steel

Abstract

The surface cleanness of Ti-IF steel, including head, transition, end and normal slabs, was studied by original position analyser. The content, number, size and porosity of inclusions on the surface were obtained. The results showed that: the contents of inclusions in head and end slabs were significantly higher than in normal or transition slabs and fluctuated significantly in non-steady state slabs within 3.5?mm of the surface; the porosity in 3.5?mm of slab surface was lower than other positions; the surface cleanliness order was normal slab>transition slab>end slab>head slab; a reasonable surface peeling thickness for non-steady state slabs was 3.5?mm. The energy dispersive spectroscopy showed that more lump Al₂O₃ existed in the head slabs, and slag entrapment inclusions also appeared frequently in the end slabs. The main effect factors for cleanness of the head and end slabs were reoxidation and slag entrapment.     

抗氢致开裂管线钢尾坯洁净度分析

为了研究抗酸管线钢尾坯洁净度影响因素，试验分析结果发现，中间包留钢量在5和18 t时，尾坯TO质量分数分别为0.004 5%和0.002 0%，拉速在0.8～1.5 m/min时，拉速变化对尾坯平均TO质量分数影响不大；而拉速在1.5～1.8 m/min时，随拉速变大，尾坯平均TO质量分数明显变大。通过制定可行措施取得一定效果，先停浇尾坯和后停浇尾坯前10.7 m的TO质量分数为0.001 2%～0.002 2%，平均氮质量分数为0.002 6%，两块尾坯的碳、硫质量分数波动很小，完全满足抗氢致开裂(HIC)管线钢要求。ASPEX夹杂物分析结果表明，先停浇尾坯边部、中心每平方毫米上直径不小于0.64 μm的夹杂物个数波动范围分别为8～16和7～13，后停浇尾坯边部、中心分别为8～15和8～17。     

IF钢非稳态连铸坯洁净度定量分析

通过氧氮分析、定量金相分析及大型夹杂物分析等试验方法,对某钢厂IF钢生产稳态及非稳态浇注的连铸坯进行了对比研究。结果表明,稳态坯w(T[O])和w(N)的平均含量分别为11×10-6和18×10-6,显微夹杂物含量平均为4.0个/mm2,大型夹杂物含量为2.10 mg/kg,洁净度较高。非稳态浇注对连铸坯洁净度有较大程度的危害。中间包开浇头坯受到较为严重的空气二次氧化,洁净度最差;钢包交换和更换浸入式水口时受到的空气二次氧化较小,但是钢渣反应和卷渣行为较为严重;尾坯洁净度受到空气二次氧化和卷渣的共同影响。连铸坯显微夹杂物含量分布,沿铸坯宽度方向一般1/4处最多,1/2处最少;沿铸坯厚度方向内外弧附近明显高于连铸坯中心部位。     

脱氧工艺对低碳铝镇静钢洁净度的影响

 以KR→BOF→RH→CC流程生产的低碳铝镇静钢,在转炉流程后采用2种不同脱氧工艺：出钢添加部分铝预脱氧,RH真空循环利用钢中碳脱氧,后加铝强脱氧（工艺Ⅰ）;出钢加铝强脱氧,RH真空循环处理（工艺Ⅱ）。对两种脱氧工艺出钢后的顶渣改质效果进行对比分析,结合全氧分析,利用ASPEX扫描电镜对两种工艺下RH真空处理过程的夹杂物和铸坯内外弧表层夹杂物的形貌、成分、数量和尺寸进行系统研究。结果表明,工艺Ⅱ的顶渣改质效果优于工艺Ⅰ;经过RH真空处理,两种工艺均可以明显地去除20 μm以上的夹杂物;在RH精炼阶段、铸坯及热轧板表层的夹杂物尺寸、数量密度以及总氧控制方面,工艺Ⅱ优于工艺Ⅰ。     

冷轧板表面夹杂缺陷成因及控制

针对首钢京唐冷轧板出现的表面夹杂缺陷,在对冷轧板取样电镜分析的基础上,得出铸坯浇铸过程保护渣卷渣以及铸坯中的Al2O3夹杂物是冷轧板条痕缺陷产生的主要原因。通过采取延长RH脱氧合金化后的纯循环时间、采用自动液面控制、取消抖棒操作、选用合适的下渣模式、提高保护浇注效果及提高保护渣黏度等技术措施后,冷轧板的夹杂缺陷得到了有效控制,因夹杂缺陷引起的协议品率由0.83%降至0.30%左右。     

帘线钢冶炼过程夹杂物转变的控制

研究的帘线钢的冶炼流程为150 tLD-RH-LF-软吹氩-CC工艺。通过LD出钢时加入Si-Mn脱氧,并在LF加入低碱度顶渣进行钢渣反应控制钢中非金属夹杂物的塑性。结果表明,RH-LF-中间包和铸坯阶段,钢中主要夹杂物分别为MnO-Al₂O₃-Si0₂(RH),Ca0-Al₂O₃-Si0₂(LF)和MnO-Al₂O₃-SiO₂(中间包和铸坯),采用Si-Mn脱氧和SiC扩散脱氧,低碱度低Al₂O₃顶渣精炼,控制T[O]≤20×10-6,[A1]s≤0.0013%,可有效控制钢中夹杂物数量和尺寸,以及控制夹杂物中Al₂O₃含量并形成可塑性夹杂。     

超低碳弱脱氧钢炉渣硫容量和硫分配比探讨

首先简述了现有炉渣硫容量的预测模型,包括光学碱度模型和皇家工学院(kungliga tekniska h9gskolan,简称KTH)模型等,同时提出利用FactSage软件计算炉渣的硫容量,并与前两种模型进行对比。结果表明,这3种模型都能较好地预测RH顶渣的硫容量;利用FactSage软件对超低碳钢钢-渣间的硫分配比进行计算,计算结果与检测结果非常接近。因此,FactSage软件可以用来预测超低碳弱脱氧钢RH(Ruhrstahl-Hereaeus)顶渣的硫容量和钢-渣间的硫分配比,并指导生产实践。同时指出,对于超低碳钢的生产,增大RH顶渣中w(CaO)/w(Al_2O_3)比值,降低渣中(FeO+MnO)和SiO_2的质量分数,可以将钢液中硫质量分数控制在较低水平。     

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。