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。     

钢的洁净度控制及生产新技术

论述了钢的洁净度对钢材性能的影响,介绍了洁净钢生产中S、P、N、O和非金属夹杂物的控制技术,分析总结了洁净钢生产的新技术,并展望了洁净钢生产技术的发展前景。     

不同脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

研究使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后的连铸坯中显微夹杂物及大颗粒夹杂物的组成、数量以及各工序钢中总氧含量.结果表明:使用硅钙钡锶镁合金对气瓶钢进行脱氧可以减少铸坯中显微夹杂物数量和大颗粒夹杂物数量,并使得铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,使得硫化物夹杂和硅铝酸钙盐复合夹杂物增多,但对总氧含量影响不大.使用铝脱氧和硅钙钡锶镁合金脱氧都能将铸坯中总氧的含量控制在12×10-6以下.研究表明硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高.     

电渣重熔钢液洁净度控制研究进展

电渣重熔工艺能够显著去除钢中的非金属夹杂物、降低钢中的总氧含量。本文阐述了电渣重熔过程中非金属夹杂物的去除机理、夹杂物成分和含量的控制以及电渣重熔过程中氧含量的控制,介绍了电渣重熔过程钢液洁净度控制的研究进展,提出了进一步提高电渣重熔过程钢液洁净度水平的研究方向。     

添加A12O3纳米粉对中空钢55SiMnMo力学性能与夹杂物的影响

研究了中空钢55SiMnMo还原前期加0、018％、铸锭时加0．002％的120nmAl2O3纳米粉后钢的力学性能和夹杂物。结果表明，添加0．02％Al2O3纳米粉使锻后空冷55SiMnMo钢的屈服强度提高了13．9％，常温冲击韧性提高了70．8％；场发射SEM观察得出Al2O3纳米颗粒大多数成为非金属夹杂物的核心，钢中大部分夹杂物得到了细化，尺寸均在300nm～3μm之间。     

BOF-LF-CC工艺生产SPHC钢的洁净度

基于示踪剂生产试验,通过对国内某钢厂BOF-LF-CC工艺生产的SPHC钢的洁净度和缺陷进行全流程系统取样和综合分析。结果表明,LF出站时钢液中大型夹杂物由钙处理后的19.6 mg/(10 kg)升至36.7 mg/(10 kg)。LF精炼后至中间包浇注,钢液中氧质量分数由23×10-6升高至(36~48)×10-6,存在一定的二次氧化现象。铸坯和热轧板卷中夹杂物示踪剂结果显示,精炼渣、耐火材料、中间包覆盖剂以及结晶器保护渣均有不同程度的卷渣或侵蚀,其中精炼渣的卷入和中间包耐火材料的侵蚀最为严重。     

EAF-LF/VD-CC工艺生产压力容器钢的洁净度研究

为了解天津钢管集团公司EAF-LF/VD-CC工艺生产压力容器钢12Cr1MoVG的洁净度水平,通过系统取样、示踪剂追踪、综合分析等方法,对LF处理前后、中间包钢水和连铸坯中总氧、显微夹杂及大型夹杂物的数量及变化情况进行了全面研究.结果表明,LF/VD精炼后钢液w(T[O])平均为15×10-6,中间包为17×10-6,铸坯为(18～24)×10-6,其中头坯＞尾坯＞连浇坯＞正常坯.铸坯中的显微夹杂物数量是3.53个/mm2,主要为球形钙铝酸盐、硅铝酸盐和铝酸盐与硫化物的复合夹杂,90%以上的夹杂物尺寸小于10μm;铸坯中大型夹杂物有铁铝硅酸盐、钙镁硅酸盐等,来源于钢的二次氧化、钢包卷渣、耐火材料侵蚀、结晶器卷渣等.     

洁净钢新技术与高品质钢的生产

综述了国内外洁净钢技术的发展与新观点,在工业生产中的定义,生产过程中洁净度的控制,以及高品质钢对钢水洁净度的要求;提出了洁净钢经济洁净度控制与发展策略。     

精炼渣系对钢水洁净度的影响

基于现场精炼渣成分,通过高温渣钢平衡试验,研究了炉渣的终点化学成分与形貌、钢中总氧含量的变化,分析了炉渣碱度和Al₂O₃含量对夹杂物成分的影响,为精炼渣系优化和现场操作提供依据。     

LF精炼工程中脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

 摘要：本研究调查了使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后连铸坯中显微夹杂物及大颗粒夹杂物的组成、数量以及各工序钢中总氧含量。研究结果表明：使用硅钙钡锶镁合金对气瓶钢进行脱氧可以减少铸坯中显微夹杂物数量和大颗粒夹杂物数量,并使得铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,使得硫化物夹杂和硅铝酸钙盐复合夹杂物增多,但对总氧含量影响不大。使用铝脱氧和硅钙钡锶镁合金脱氧都能将铸坯中总氧的含量的控制在12ppm以下。研究也表明硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高。     

高洁净度轴承钢GCr15的生产

介绍了对某特钢公司采用EAF-LF-VD-CC流程生产高洁度轴承钢GCr15的工艺过程。通过提高电炉出钢碳含量和精炼炉渣碱度、VD炉真空脱气、连铸保护浇铸、控制钢水过热度、轧钢加缓冷工艺等措施,实现了高洁净GCr15轴承钢的稳定生产。钢中氧含量稳定控制在(2～7)×10^-6之间,[H]<10^-6,[N]<50×10^-6,Ti<30×10^-6,非金属夹杂物达到了高洁净度轴承钢的质量要求,为国内同类电炉工艺生产高品质轴承钢提供了宝贵经验。     

高洁净度钢轨钢的夹杂物控制技术

针对国内生产350 km/h高洁净度钢轨存在非金属夹杂物控制的核心问题,开展了相关研究.通过采用适宜的钢包底部吹氩模式和钢包渣组成,显著提高了钢中非金属夹杂物的去除率,T[O]去除率提高近40%;对硫化物夹杂的变性处理有效地控制了钢轨钢中夹杂组成和形态.这些技术在350 km/h高洁净度钢轨钢生产中的应用,不仅使钢轨的T[O]降到10.17×10-6,而且A类和B、C、D类非金属夹杂物评级分别≤2.0级和1.0级,实现了350km/h高洁净度钢轨钢的批量生产.     

LF精炼过程中脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

研究了在LF精炼过程中使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后各工序钢中氧含量、硫含量以及连铸坯中夹杂物的组成。研究结果表明:在LF精炼过程中使用硅钙钡锶镁无铝脱氧后钢液中活度氧和硫含量较高,但对铸坯中总氧含量影响不大,两种脱氧剂都能将铸坯中总氧的质量分数控制在12×10-6以下;在LF精炼过程中使用硅钙钡锶镁合金脱氧可以使铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,硫化物夹杂有所增多;但是硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高。     

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。     

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。     

RH精炼过程中吹氧量对IF钢洁净度的影响

无间隙原子钢（IF钢）主要用于汽车、家电等行业,除需要极低的C、N含量外,对最终产品的表面质量也有严格要求。钢中O含量和夹杂物对产品的表面质量影响很大。快速降低钢中C含量、同时保证钢的高洁净度是非常重要的。为此,通过在Ruhrstahl Hereaeus（RH）精炼?连铸过程密集取样,采用ASPEX扫描电镜详细研究了RH吹氧强制脱碳工艺下吹氧量对IF钢洁净度的影响。结果表明,本实验条件下,吹氧量对精炼?连铸过程中夹杂物的类型和形貌没有影响。吹氧量对RH精炼前期（加Al后4 min内）钢液洁净度影响较大,而对后期生产过程中钢液的洁净度影响不大;精炼前期,吹氧量高,钢液中总氧（T.O）含量和夹杂物的量增加。簇群状夹杂物主要出现在RH破空之前,真空精炼结束后钢液中很难发现簇群状夹杂物。中间包钢液洁净度与RH吹氧量相关性不大,而与加Al脱氧前钢液中O含量相关性很大,加Al脱氧前钢液中O含量高,中间包钢液洁净度差;为提高中间包钢液的洁净度,应尽量减少加Al脱氧前钢液中的O含量。随着生产的进行,钢液中T.O含量、夹杂物的量呈下降趋势,洁净度逐渐提高。      

72A冶炼过程中洁净度的研究

对转炉冶炼—LF炉精炼—VD炉脱气—小方坯连铸工艺生产的72A各工艺阶段钢中的非金属夹杂物、酸溶铝含量和总氧含量进行了系统的研究。结果表明，酸溶铝含量和总氧含量低时有利于提高钢的洁净度。通过分析酸溶铝和总氧的变化找出了铝和氧的来源，并提出了解决方案。     

减少冷轧IF钢表面夹杂物的生产实践

通过对鞍钢第二炼钢厂复吹转炉、RH精炼处理、中间包及铸坯取样分析,结果表明冷轧IF钢表面夹杂物主要来自中间包二次氧化产生的大于100μm的簇群状、块状的A12O3夹杂物,并且主要分布在铸坯表面层或上1／4层厚度。优化结晶器浸入式水口几何参数,加强保护浇铸措施,开发中间包湍流控制器新技术,可以有效地防止钢液的二次氧化。大批量生产IF钢板过程中,夹杂物废品率由10,37％降低到0．61％。     

含硫齿轮钢20CrMnTiH洁净度控制

为降低齿轮钢中硼含量和钢材夹杂物评级,针对含硫高品质齿轮钢洁净度要求高的特点,采用FactSage计算了 B2O3和铝的化学反应平衡、齿轮钢的等活度图以及MgO-Al2O3-SiO2三元相图.计算结果表明,钢液中铝含量较高可以还原钢液中存留的B2O3,提高精炼渣中Al2O3含量以及中间包干式料中MgO含量,降低SiO2...     

IF钢冷轧板表面翘皮缺陷分析与探讨

对IF钢冷轧板表面典型翘皮缺陷进行检测分析,结果表明缺陷处聚集分布的Al₂O₃夹杂为缺陷形成的直接原因。通过改进转炉终点氧、转炉下渣量及RH升温吹氧量,顶渣改质,保护浇铸等工艺,有效减少了钢液中Al₂O₃夹杂物的生成量,提高了钢水的洁净度,IF钢冷轧板翘皮缺陷比例由原来的0.5%降至0.2%,表面质量显著提升。