钙处理船板钢洁净度研究

对采用"铁水预处理→BOF→LF精炼→RH精炼→CC→轧板"工艺生产的船板钢进行系统地取样,采用扫描电镜对样品中夹杂物的形貌、尺寸及组成进行分析,结果表明:钙处理前,夹杂物主要为Al_2O_3-CaO及少量的MgO和SiO_2,尺寸在5μm以内;钙处理后,夹杂物主要为Al_2O_3-CaO-CaS,部分尺寸达10μm以上。钢板中主要夹杂物为CaS-CaO-Al_2O_3夹杂以及CaO-Al_2O_3-MgO。对夹杂物在轧制过程的变形情况进行了分析,结果表明,轧制过程发生变形的长条状夹杂物成分为CaO-Al_2O_3,而未变形的夹杂物为CaO-Al_2O_3外包裹着CaS。     

车轮用钢生产的洁净度控制技术

钢中洁净度对车轮的各项性能技术指标有着重要影响,本文通过分析120t顶底复吹转炉－LF炉－VD炉－圆坯连铸工艺流程生产车轮钢的洁净度控制技术,并在实践中应用,取得了很好的效果,使得钢水的全氧在LF炉下降了51.7％,铸坯的中的全氧达到了15.3ppm,铸坯内部铸态组织均匀。     

热轧车轮钢钙处理后的硫化物夹杂形态

本文研究了钢种为X的热轧车轮钢进行钙处理后的硫化物类夹杂物形态,试样从钢种为X的热轧产品中提取。检查了不同疏含量炉次中的长条形硫化物夹杂物的尺寸和分布,当钢中硫含量小于50×10~(-6)时,很少或基本观察不到长条形硫化物夹杂物。当硫含量高于或等于70×10~(-6),并且Ca/s比小于0.5时,钢中硫化物夹杂物尺寸和数量明显增加。然后在硫含量高于50×10~(-6)的炉次中,研究了添加钛(0.01%~0.02%)对硫化物类夹杂物形态的影响。研究发现:在实际炼钢条件下,添加钛对减少硫化物类夹杂物的尺寸有部分影响。     

钢洁净度测定

中间罐钢水样全氧量测量是评价钢洁净度方法的基础，作为冶金方面的手段评定工艺变化的影响，这种方法可对连铸产品的质量进行分级。     

非钙处理铝脱氧车轮钢夹杂物形成及变形行为

 通过采用扫描电镜对BOF-LF-RH-CC非钙处理工艺生产车轮钢系统取样样品中夹杂物的形貌、尺寸及组成的分析,研究了精炼和凝固过程氧化物夹杂的形成、上浮去除和析出过程,以及轧制过程夹杂物的变形行为。研究发现,在非钙处理条件下,LF精炼过程会形成大量MgO-Al2O3夹杂和CaO-Al2O3夹杂,并且在RH精炼过程中存在MgO-Al2O3夹杂向CaO-Al2O3夹杂的转变过程,最终导致铸坯中出现低变性CaO-Al2O3夹杂;在软吹和镇静过程中,炉渣或空气对钢液的二次氧化与钢液中夹杂物上浮去除存在动态平衡;在钢液凝固过程中,固液界面的Al2O3等氧化物夹杂为MnS的析出提供了异质形核点,形成半包裹状的Al2O3-MnS类复合夹杂物;在轧制过程中,团簇状Al2O3夹杂容易被轧碎在板卷中形成点链状,高熔点半包裹的Al2O3-MnS类复合夹杂物被轧制成小尾巴状,而低熔点的CaO-Al2O3-MnS的复合夹杂形成连续的条状。     

镁钙处理对车轮钢中夹杂物及疲劳性能的影响

在250 t钢包内对某车轮钢分别进行了镁、钙处理,探讨了夹杂物特征对钢疲劳寿命的影响,得出如下结论:镁处理、钙处理钢中T.O含量变化不大,均在0.0025％以下,但镁处理钢氮含量比钙处理钢普遍要低;钙处理精炼结束后钢中典型夹杂物主要为铝酸钙和(Ca,Mn)S,而镁处理钢中主要为尖晶石—铝酸钙复合夹杂物、尖晶石—硫化钙包裹型复合夹杂物,夹杂物尺寸较钙处理明显减小;当外部应力大于470 MPa后,镁处理钢的疲劳寿命几乎都大于钙处理钢,由此证明镁处理对改善钢的疲劳寿命有一定的贡献.     

炉渣碱度对VD处理钢洁净度的影响

通过炼钢工业试验研究了精炼炉渣碱度对VD处理的铝脱氧钢洁净度的影响,研究表明：采用碱度1.8～2.5的低碱度渣系,炉渣氧化性较高,VD处理过程钢水Al与炉渣中氧化物反应剧烈,钢中氧含量与夹杂物尺寸控制较差;采用碱度7.0～10.0的高碱度渣系虽能获得超低氧,但钢中大尺寸CaO-MgO-Al₂O₃、CaO-Al₂O₃类夹杂物出现率仍然较高;采用碱度3.0～5.0的中碱度渣系钢水夹杂物主要为MgO-Al₂O₃类,钢中全氧与夹杂物尺寸均能得到良好的控制。     

重轨钢的洁净度控制技术

通过采用无铝脱氧工艺,即合适的终脱氧剂和精炼造渣工艺降低钢水氧活度和全氧含量,采用VD真空强化脱气工艺降低钢中氢、氮含量,采用优质耐火材料并严格工艺操作防止大型夹杂物的带入,采用全程保护浇注和中间包冶金技术防止钢水二次氧化和促使钢中夹杂物上浮排除;生产出了w[Al]≤0.004%,w[O]T≤0.002 0%,w[H]≤0.00015%,非金属夹杂物类别中A级不高于2.5级,B、C、D级不高于1.5级的高速铁路用钢.     

铁合金质量和钢洁净度

在二次炼钢过程中加入铁合金以使钢达到某些特殊性能,但是有可能会在钢中形成夹杂物,这与铁合金质量有关。目前仍缺少单独合金元素的准确含量与分散在铁合金的夹杂物本质知识。为了扩展有关铁合金质量知识,研究了八种不同铁合金（也就是FeMO、FeNb、HCFeMn、LCFeMn、FeTi70、FeTi35、FeSi75和FeP）杂质含量的特征。将用于研究的试样进行化学分析（电感耦合等离子原子发射光谱以及力可燃烧技术）和微观组织分析（SEM能量射散光谙）,这些杂质与铁合金生产工艺路线有关,在微观组织中观察到的夹杂物与通过溶解技术提取的夹杂物相吻合。本文通过在铁合金中观察和提取的杂质关系,探讨了铁合金质量对钢洁净度可能的影响。     

大力发展钙处理钢的生产

叙述了钢水钙处理的方法及钙处理钢若干性能得到改善的机制。生产实践表明钙处理钢很有发展前途,应大力发展这种钢的生产。钢水钙处理方法有喷射冶金法和喂包芯线法夕根据钢材的不同     

铁合金质量和钢洁净度

在二次炼钢过程中加入铁合金以使钢达到某些特殊性能,但是有可能会在钢中形成夹杂物,这与铁合金质量有关。目前仍缺少单独合金元素的准确含量与分散在铁合金的夹杂物本质知识。为了扩展有关铁合金质量知识,研究了八种不同铁合金(也就是FeMO、FeNb、HCFeMn、LCFeMn、FeTi70、FeTi35、FeSi75和FeP)杂质含量的特征。将用于研究的试样进行化学分析(电感耦合等离子原子发射光谱以及力可燃烧技术)和微观组织分析(SEM能量射散光谙),这些杂质与铁合金生产工艺路线有关,在微观组织中观察到的夹杂物与通过溶解技术提取的夹杂物相吻合。本文通过在铁合金中观察和提取的杂质关系,探讨了铁合金质量对钢洁净度可能的影响。     

提高重轨钢洁净度的试验

提出一种降低重轨钢中T.O和H含量的工艺方法。通过RH精炼实践,探讨了真空处理时间、石灰调渣及驱动氩气流量对脱氧、脱氢的影响。结果表明,在真空纯处理15min,驱动氩气流量80m3/h及添加适量石灰调渣的工况组合条件下,获得了钢中w（T.O）=（5~6）×10-6、w（H）=10-6左右的RH真空处理效果。     

齿轮钢钢水洁净度控制关键技术

为降低齿轮钢钢水非金属夹杂物水平,河钢石钢利用LD-LF-VD-CC流程生产齿轮钢。通过开发转炉终点高碳出钢技术、LF精炼白渣技术、LF及VD精炼分阶段变流量底吹氩技术及连铸防氧化保护浇注技术等,实现了钢中全氧含量降低到15 ppm以下。钢中的夹杂物缺陷率由2. 0%降至0. 50%,所生产的高品质齿轮钢满足了下游用户需要,提升了公司在高端产品市场的占有率和竞争力。     

关于钢洁净度指数的讨论

首先从高品质钢的洁净化、精准化、均质化和细晶化四个方面引申出了钢中非金属夹杂物的问题,阐述了"非金属夹杂物不是钢的所有问题,但所有钢都有非金属夹杂物的问题"、"非金属夹杂物是钢的天然成分,可以通过研究非金属夹杂物的生成机理来确定其控制方略,进而改善钢的质量"等重要观点。讨论了总氧含量(T.O)作为钢洁净度指数的不足之处,进而提出了钢的洁净度指数(I_c=xT.O+y(Al_2O_3)),即对于铝脱氧钢,式中y为零,夹杂物的控制主要强调钢中T.O含量要低;对于硅锰脱氧钢,式中x为零,夹杂物的控制主要强调夹杂物中的Al_2O_3含量要低。基于此洁净度指数,总结了多种钢的洁净度和非金属夹杂物的控制目标。文中还讨论了稳态浇铸与非稳态浇铸对钢洁净度的影响,提出了钢水洁净度水平最好的情况是非稳态持续时间短,且钢中非金属夹杂物控制水平好。最后讨论了钢中非金属夹杂物数量和个数表征的几个经典问题,包括如何计算夹杂物的平均含量和平均尺寸、夹杂物尺寸组的大小和数量的关系、如何把二维的夹杂物尺寸分布结果转化为三维的结果。     

钢洁净度评价方法的探讨

根据试验结果分析了几种评价钢洁净度方法的特点,指出了各种方法的适用范围.建议不同工艺、不同品种需结合几种方法来评价钢的洁净度,对超低碳钢的洁净度评价应采用分析铸坯表面簇状夹杂物的方法.随着精炼技术的进步,钢中内生夹杂物的减少,应研究更适合的检测评价钢洁净度的方法.     

钢液钙处理的理论分析

通过热力学计算结果，分析了铝镇静钢钙处理时Fe-Al-Ca-O-As系中的各种平衡曲线、1873K时在各种平衡态下的Al-O、Ca-Al、S-Al和S-Ca平衡曲线及温度对平衡曲线的影响，指出为避免生成固态铝酸钙和CaS理论上应满足的条件。     

油管用钢洁净度的研究

为了解管坯的洁净度水平,对衡钢炼钢分厂EAF→LF→HCC工艺生产的36Mn2V、37Mn5油管用水平连铸坯,通过采取示踪剂示踪、系统取样、综合分析等方法,对LF处理前后及中间包钢水和连铸坯中w（T．O）、显微夹杂及大型夹杂物的数量及变化情况进行了研究,并对夹杂物的产生原因进行了分析。研究结果表明,目前工艺条件下36Mn2V、37Mn5连铸坯的洁净度水平一般。     

洁净钢精炼钙处理技术探析

结合国内外的研究成果和作者的研究实践,介绍了钙的物理化学性质、钙处理变性原理和相关热力学数据以及存在的问题,探讨了洁净钢钙处理实施的新策略,并推荐了钙处理的控制标准。由于精炼过程钢中的夹杂物发生了演变,钙处理的实际对象从最初的铝脱氧产物(Al₂O₃夹杂物)变为其演变产物(包括MgO·Al₂O₃夹杂物和CaO-Al₂O₃-MgO系夹杂物等);虽然钙处理技术可以控制钢中夹杂物的形态,改善钢液的可浇性,但易影响夹杂物的去除效率,增加大型夹杂物出现的频率,还会使钢液发生二次氧化,加剧耐火材料侵蚀,因此钙处理多数是会污染钢液的;如果没有夹杂物变性的特殊要求且不存在可浇性问题,建议不对钢液进行钙处理,如确实需要也应尽量少添加钙,且宜在精炼结束之后再进行;钢中溶解钙的精确测量仍是难题,钙相关热力学数据也有较大的偏差,而且钙收得率不稳定,因而钙处理目前很难做到精准控制,而w(T[Ca])/w(T[O])控制标准避免了溶解钙的测量,也不涉及热力学数据,可参照w(T[Ca])...