高碳铭GCrl5轴承钢中镁铝夹杂物形成与控制工艺实践

GCr15钢的生产流程为120 t BOF-LF-RH-CC工艺。BOF出钢加200 kg铝块进行强脱氧,同时LF过程控制Al含量至0.030%～0.045%,LF结束夹杂物主要为MgO·Al₂O₃,RH真空后MgO·Al₂O₃夹杂物被去除,钢水中夹杂物以钙铝酸盐为主,但是连铸浇铸过程MgO·Al₂O₃夹杂物又会重新生成。因为LF精炼过程Al-MgO和C-MgO反应的存在,高碳铝脱氧GCr15轴承钢LF精炼结束更容易获得MgO·Al₂O₃夹杂物,并促进中间包钢水MgO·Al₂O₃夹杂物重新生成。当BOF出钢仅加40 kg铝块进行预脱氧,LF结束钢水MgO·Al₂O₃夹杂物数量显著降低,同时中间包钢水中MgO·Al₂O₃夹杂物不再重新生成。此外,将低钛低铝硅铁由出钢过程改为LF过程加入,也可以有效控制钢水中MgO·Al₂O₃夹杂物数量。      

应用PMO提高连铸坯生产拉速及成分均匀性

为了实现电炉厂提产增效的目标,研究了脉冲磁致振荡(PMO)在提高铸坯生产拉速中的应用潜能。结果表明,优化PMO处理参数可以适应生产拉速提高的要求,并改善铸坯的中心偏析和宏观偏析。当连铸拉速提至1.05 m/min,PMO脉冲频率为1.16K_f Hz,峰值电压为1.00K_iV处理参数(K_f和K_i分别为仪器的放电频率和电压峰值)时, 铸坯横断面碳偏析指数可控制在1±0.05内;当连铸拉速提至1.15 m/min,PMO脉冲频率为1.28K_fHz,峰值电压为1.00K_iV处理参数时,铸坯横断面碳偏析指数可控制在1±0.07内。试验证明,在高拉速条件下通过保证单位时间内对钢液施加的脉冲能量可以使连铸坯质量得到有效改善。     

120t BOF-LF-RH-CC流程GCrl5轴承钢洁净度研究

对“120 t BOF-LF-RH-CC”流程GCrl5轴承钢的洁净度研究结果表明,LF精炼结束以A1₂O₃ • MgO尖 晶石和Al₂O₃-MgO-CaO夹杂为主,RH真空处理后, Al₂O₃- MgO尖晶石几乎全部消失,钢中夹杂物以液态钙铝酸盐为主,T.0含量降至5.3x10^-6;浇注过程中间包重新成Al₂O₃- MgO尖晶石;RH终点和中间包钢水以及连铸坯未发现≥20um钙铝酸盐夹杂。     

脉冲磁致振荡(PMO)凝固均质化技术在特殊钢中的应用

摘要：脉冲磁致振荡（PMO）凝固均质化技术是由上海大学先进凝固技术中心基于外场下金属凝固原理提出的原创技术。经过15年的研发,该技术已成功走向工业应用。介绍了PMO技术的原理以及在GCr15轴承钢、20CrMnTi齿轮钢和锚链钢等特殊钢工业生产中的应用情况。工业应用表明,PMO技术不仅可以显著增加铸坯等轴晶比例,改善铸坯偏析,而且可以提高铸坯拉速,并放宽对中间包过热度控制的要求。     

超低氧弹簧钢脱磷回磷的热力学研究

采用80 t LD-LF-VD-CC流程生产超低氧弹簧钢(0.60%C、1.8%Si、0.8%Mn、5×10^-6O),对精炼过程脱磷回磷进行了热力学分析和研究。结果表明,碱度≥4,FeO+MnO≤1%高碱度低氧化性炉渣精炼弹簧钢时,回磷现象不可避免,但还原脱磷有可能发生。通过转炉挡渣出钢,保持精炼渣高碱度,精炼时避免强搅拌,在高碱低氧化性炉渣下,可有效减少精炼过程钢水回磷,可控制[P]为0.010%。     

超低氧弹簧钢60Si2MnA精炼过程夹杂物的研究

 采用LD LF VD CC的工艺路线,出钢采用Al脱氧,造高碱度低氧化性精炼渣,生产超低氧弹簧钢60Si2MnA。研究了精炼过程中夹杂物的成分、尺寸、形貌等变化情况。探讨了夹杂物中MgO和CaO的来源。计算得出了60Si2MnA与CaO Al2O3 SiO2系平衡时的等氧活度和等硅线。     

72A帘线钢小方坯凝固组织的CAFE法模拟

采用元胞自动机(CA)-有限元(FE)耦合模型,模拟了某厂连铸参数下72A帘线钢小方坯的凝固组织,模型中加入了相变(1→γ→α)与电磁搅拌(EMS)对凝固过程的影响,随后通过此模型对该厂72A帘线钢最佳浇注温度进行了讨论。结果表明,由该模型模拟得出的温度曲线、凝固组织与实际测量结果符合的好;综合考虑铸坯质量与生产顺行,在不改变现行连铸参数条件下,浇注温度需控制在1 495℃左右为宜。     

超低氧钢 20CrMoH 和 60Si2MnA 中 TiN 夹杂的控制

研究了超低氧(10×10-6)钢20CrMoH和60Si2MnA转炉终点[C]和LF渣(TiO2)对转炉终点[Ti]和LF精炼过程△[Ti]的影响,以及[S]、[N]对TiN生成的影响.结果表明,试验钢TiN夹杂有两类:(1)单独TiN;(2)CaS为核心的复合TiN.20CrMoH钢中TiN夹杂较少,60Si2MnA钢中TiN占夹杂总量的50%～0%.随铸坯中S含量的增加,TiN夹杂含量增加;当[Ti]为(69～80)×10-6,[N]、[S]分别从(60～74)×10-6和(30～35)×10-6降至(27～35)×10-6和(14～20)×10-6时,TiN个数从4.4～6.1.个/cm2降低到0.4～1.1个/cm2;当[S]≤0.002%,钢中无CaS-TiN复合夹杂析出.     

连铸保护浇铸研究与控制

针对采用整体水口浇铸的方坯连铸机保护浇铸控制情况进行了调研,发现主要是头炉钢水在开浇时发生了较为严重的二次氧化,连浇炉保护浇铸控制较好.在此基础上,从中间包密封的角度对头炉保护浇铸进行了优化;通过对中间包包盖密封进行优化,以及吹氩方式的优化等,头炉钢水浇铸时钢水增氮量得到了明显降低.     

帘线钢生产过程中氧化物夹杂的演变规律

 使用ASPEX PSEM explorer研究了帘线钢中氧化物夹杂的成分及形态在炼钢与轧制过程的变化。结果表明,连铸坯夹杂物中SiO2质量分数较中间包有增加趋势,并在铸坯中发现MnO-SiO2-Al2O3和SiO2构成的复合夹杂物,轧制盘条中出现未很好变形的SiO2夹杂物。热力学分析表明：由于连铸过程钢液和夹杂物间的传质作用,导致铸坯夹杂物中SiO2质量分数增加,MnO-SiO2-Al2O3系夹杂在浇铸过程较CaO-SiO2-MnO-Al2O3系夹杂物更易析出SiO2相,形成MnO-SiO2-Al2O3为基体的复合夹杂物。CaO-SiO2-Al2O3-MnO和MnO-SiO2-Al2O3夹杂物在盘条中呈长条状,MnO-SiO2-Al2O3和SiO2析出相构成的复合夹杂在轧制过程将发生相分离,形成“眼睛状”或单颗粒状夹杂。