低碳低硅钢LF精炼控硅实践

从多方面对目前冶炼的低碳低硅钢控硅进行分析,热力学计算表明,低碳低硅钢中ω[Al]=0.02%～0.05%,此时与之平衡的ω[Si]]=0.047%～0.16%,所以回硅是不可避免的;控制转炉下渣量≤100 mm、转炉深脱氧有利于精炼控硅,进站酸溶铝在300×10~(-6)左右、精炼过程铝控制在600×10~(-6)以下能很好减少回硅量;转炉或者精炼多加石灰提高碱度有利于抑制SiO_2还原,减少玻璃渣和墨绿渣存在时间都有利于减少回硅量;控制好精炼过程气量,采用石灰、萤石及铝线的搭配能减少回硅量,减弱冶炼时间对回硅的影响。     

15-5PH不锈钢大型锻件冶炼脱氧工艺研究

以实际工艺流程50 t EBT-VOD-LF-VC冶炼15-5PH不锈钢为背景,通过FactSage 8.0和经典Wagner模型研究冶炼硅铝复合脱氧过程中钢液中的铝含量、炉渣组成以及冶炼温度等因素对钢液中氧含量的影响进行了热力学研究。结果表明:Al-Si复合脱氧为15-5PH不锈钢冶炼过程中的最佳脱氧工艺,为了保证脱氧的冶炼效果,应控制钢液中的酸溶铝的质量分数在0.015%左右;降低冶炼温度有利于降低钢液平衡氧含量;考虑炉渣的物理性能和钢渣界面平衡反应得出脱氧工艺的最优炉渣成分,碱度为2.5～3.0,w((Cr_2O_3))=0.5%,w((Al_2O_3))=20%,w((MgO))=5%,w((CaF_2))=5%;经过工艺优化后生产的15-5PH不锈钢中氧含量明显降低,均满足产品要求,炉渣碱度对平衡氧含量和实际生产全氧含量的影响规律基本相同。     

160t电炉+50t中频炉冶炼不锈钢预熔液工艺实践

开发了160t电炉+50t中频炉双联法生产不锈钢预熔液工艺,实现了高碳铬铁与铬镍生铁分工序熔化,缩短了电炉冶炼时间,实现了电炉、中频炉与AOD节奏匹配;采用电炉+中频炉双联法工艺,开发了钢包内还原电炉渣中Cr_2O_3工艺,提高了铬回收率,降低了电极消耗,与原工艺相比,铬回收率提高2.2%,电极消耗降低0.8 kg/t,降低了不锈钢冶炼成本。     

120 t转炉-LF+RH-TB生产LZ50车轴钢坯的化学成分和质量控制

本钢采用优质铁水预处理-120 t转炉冶炼、硅铝钡锶钙复合脱氧-钢包精炼喷Si-Ca粉+RH-TB真空脱气-5 t铸锭-轧制工艺生产230 mm×230 mm×1 350 mm LZ50轴坯钢。生产结果表明,由于控制C0.47%~0.50%,Si 0.20%~0.35%,Mn 0.71%~0.85%,且钢中P、S≤0.02%,平均[H]=1.77×10^-6,平均[O]=12.22×10^-6,使轴坯钢具有良好的低倍组织和稳定的机械性能,产品质量达到TB/T2945-1999标准要求。     

电硅热法生产300系不锈钢工艺的可行性

 提出一种电硅热法生产300系列不锈钢母液新工艺,该工艺针对低品位红土镍矿二氧化硅含量高的特点,用矿热炉生产出高硅镍铁,然后利用高硅镍铁的硅还原铬粉矿中的铬、铁,得到镍铬不锈钢母液,再经成分、温度调整后转入AOD或VOD精炼工艺,生产出300系列不锈钢。因此,该工艺不仅有助于解决红土矿生产低硅镍铁的技术问题,而且可以直接使用铬精矿粉。物料与能量平衡计算结果表明,对比传统的“二步法”工艺,新工艺可降低原料成本6.3%～7.2%,降低综合能耗7.1%左右,降低CO2排放6.1%左右。台架试验结果表明,采用还原脱磷方法可将硅质量分数为20%左右的高硅镍铁中的磷质量分数降至0.03%以下,能满足新工艺的设计要求;脱磷后的高硅镍铁进行脱硅增铬,最终可得到磷 、硅 、碳质量分数符合不锈钢初炼钢水要求的镍铬不锈钢基料。     

镍铁水为主原料的300系列不锈钢初炼工艺技术探讨

低品位氧化镍矿(俗称红土矿)和铬粉矿的合理利用是解决我国不锈钢产业镍、铬资源缺乏的重要出路之一。文章提出以镍硅铁合金熔体为主原料的300系列不锈钢短流程冶炼工艺技术思路,即用矿热炉将红土矿炼制成高硅低碳镍硅铁合金中间产品,采用电炉—摇包工艺使其与铬矿—石灰熔体发生脱硅增铬反应,生产出镍、铬不锈钢母液,继而与AOD、VOD工艺衔接,完成300系列不锈钢钢液的冶炼过程。     

60t转炉用含铬铁水冶炼HRB400钢的工艺实践

试验研究了铁水中铬含量(0.15%~0.27%)对脱磷率、Cr、Mn回收率和HRB400钢力学性能的影响。通过生产实践得出铁水最佳Cr含量为0.18%~0.25%和炉渣(Cr_2O_3)为2%,通过合理控制炉渣成分(/%:45.84CaO,16.10SiO_2,8.81MgO,1.60Al_2O_3,3.48P_2O_5,1.55Cr_2O_3,13.23TFe,R2.84),转炉脱磷率为80.33%,Cr的回收率为71.35%,转炉终点[Cr]为0.13%以上,钢中Si含量可降低0.02%,Mn含量降低0.03%,可有效利用残余元素Cr替代部分Si和Mn,降低了生产成本。     

在冶炼不锈钢中提高铬的回收率

在冶炼不锈钢中,如何提高铬的回收率,一直是一个研究的主题。过去都是在高碱度渣下用 Fe—Si 还原,而渣中残铬一般都在4～7%之间。通过向炉渣中加石英砂,使Cr_2O_3游离,再进行还原,渣中残铬可达到小数级。不但提高铬的回收率,而且使还原时间缩短,简化还原方法。     

铁水包脱磷工艺优化

介绍了铁水包脱磷设备的构成、冶炼工艺以及承担的主要作用。根据铁水脱磷的热力学理论和实际统计数据,建立了脱硅模型、氧枪使用、铁水脱硅时的脱磷操作3个控制模型。总结出对于使用含硅量较高的高炉铁水来说,铁水包脱磷的临界硅含量控制在0.15%~0.20%较为合适,脱硅期碱度控制在2.0~2.3、ω(TFe)控制在23%~26%之间时能获得超过40%的脱磷率。     

电炉冶炼轴承钢的工艺优化及分析

高品质轴承钢的冶炼工艺主要以EAF-LF-VD-IC冶炼工艺为主,其中电炉冶炼工艺对氧含量与夹杂物的控制尤为重要。主要研究了电炉冶炼工艺对高品质轴承钢冶金质量的影响,并分析了不同电炉终点[C]控制、电炉留钢量、以及LF到站时的Al、C、Si成分对成品氧含量的关系。研究表明:在电炉生产过程中,终点[C]含量≥0.07%,出钢时电炉留钢10%~15%,并确保LF到站时分析的Al、C、Si成分适当,可取得良好的冶金质量效果。     

炉渣碱度对高炉冶炼的影响

采用高碱度、低炉温的操作制度,引起炉况波动大、操作困难、焦比升高。本文认为 R=1.13～1.14、[Si]=0.6%左右较合适。R<1.13,提高 R 对降低[S]和焦比有利;R>1.13.应视炉况而定,冶炼条件好,渣量少,顺行允许,可适当提高 R,反之,则应提高[Si]。     

低硫钢种的低硅精炼技术

讨论了冶炼低硅低硫钢种(w([S])≤0.003 0%和w([Si])≤0.05%)的难点,着重从热力学角度分析了在脱硫的同时防止增硅的方法,阐述了防止增硅的具体应对措施。利用Factsage软件计算熔渣组成的活度和熔化特性,利用最大平衡铝质量分数的概念指出最佳的精炼熔渣组分控制为w((MgO))=5%~8%、w((CaO+MgO))=62%~66%、w((SiO_2))=4%~6%、w((Al_2O_3))=29%~33%。若钢-渣间反应达到平衡,硅质量分数极为容易超标,因此控制钢-渣之间反应不平衡是控制增硅的关键,钢-渣间增硅反应不平衡度应控制在-6.0~-4.0。措施实施后,LF炉精炼结束硅质量分数均值由0.034 5%降低至0.022 2%,统计不合格率由10.3%降至0,过程能力指数Cpk值为1.35,达到受控状态,预测长期不合格率仅为0.2%。极大提升了低硫低硅产品生产的稳定性,取得了良好的效益。     

120t转炉双联脱硅法脱硅造渣制度的研究分析

文章介绍了为应对欧冶炉高硅铁水,八钢120t转炉采用的双联脱硅的工艺方法。在第一座转炉内铁水[Si]含量从<1%提高到了5%,硅氧化过程中释放出大量热,由于废钢配比不足,脱硅工艺最大困难就是保持热平衡。通过研究脱硅炉次的渣料加入量、渣成分、渣碱度、渣矿相,推导出了最优的转炉双联脱硅造渣制度。     

钢包初始状态对帘线钢夹杂物的影响

运用Aspex Explorer扫描电镜对比了3种不同初始状态钢包冶炼条件下的帘线钢盘条中夹杂物成分、变形性能以及数量密度等,指出不同初始状态的钢包对帘线钢精炼渣成分和成品[Al]含量的影响。结果表明,同等条件下,分别使用冶炼过Si、Al-Si以及Al脱氧钢的钢包冶炼帘线钢时,精炼渣碱度、渣中Al_2O_3含量和成品[Al]含量均呈上升趋势,对应精炼渣碱度分别为0.95、1.1、1.4,渣中Al_2O_3质量分数分别为7.0%、11.0%、15.0%,成品[Al]的质量分数分别为7×10~(-6)、13×10~(-6)、16×10~(-6)。采用冶炼过Al、Al-Si脱氧钢的钢包冶炼的帘线钢盘条夹杂物数量密度分别为0.96、1.20个/mm~2,夹杂物中Al_2O_3平均质量分数分别为25.9%、31.8%,夹杂物塑性差,轧制后长宽比平均值分别为5.6、5.1。采用冶炼过Si脱氧钢的钢包冶炼的帘线钢盘条中夹杂物数量密度为0.79个/mm~2,夹杂物中Al_2O_3平均质量分数为15.0%,为塑性夹杂物,轧制后长宽比均值为11.3。实验证明,冶炼帘线钢不宜使用初态为Al脱氧或者Al-Si脱氧的钢包。     

电弧炉返回法冶炼Cr13型不锈钢工艺优化实践

通过提高返回比并使炉料小型化,控制冶炼过程开始吹氧温度、升温速度和终点温度,将高熔点、低碱度渣系优化为CaO/SiO_21.4～2.5的高碱度、低熔点的45.6～53.6 CaO-21.6～32.0 SiO_2-3～13 Cr_2O_3-5～10MgO-5～10 Al_2O_3-0～5 CaF_2复合渣系,以及采取合理的供电制度等工艺措施,使不锈钢冶炼时间缩短30 min/炉,电耗降低75 kWh/t,电极消耗降低1.89 kg/t,炉龄提高64次,渣中Cr_2O_3含量降低到6%～12%。     

38CrMoAlA高铝钢生产工艺实践

针对38CrMoA1A钢种铝含量很高([Al]=0.70%~1.10%),冶炼时铝不易加入,收得率不稳定,钢液容易增硅等问题,从原料、电炉、精炼、真空处理、连铸制定了相应的控制措施,成功开发了高铝钢生产工艺,使钢液增硅量控制在0.03%~0.07%,铝的平均收得率为78.74%。经检验,铸坯成分、低倍检验、夹杂物评级、气体含量均满足要求,在不进行钙处理的情况下,未发生絮水口、结晶器液位波动。     

镍铁合金吨产品理论电耗及生产成本的计算

依据物料平衡、热平衡和盖斯定律,计算了冶炼低硅镍铁合金的吨产品理论电耗及生产成本。计算结果表明,炉料在500℃、600℃和700℃人炉时,相对于冷装时吨产品理论电耗分别降低17．3％、21．3％和25．4％。说明炉料热装的节能空间很大,对降低镍铁合金冶炼能耗可起重要作用。在镍铁合金冶炼工艺上,采用回转窑一电炉流程具有降低成本的优势。     

300 mm×360 mm连铸坯生产Φ80mm非调质钢38MnVS6工艺实践

非调质钢38MnVS6(/%:0.36～0.40C,0.50～0.65Si,1.30～1.45Mn,≤0.020P,0.045-0.065S,0.10～0.30Cr,0.015～0. 030Al,≤0.05Mo,0.08～0.12V,0.013～0.019N,0.015～0.025Ti)棒材生产流程为60 t LD-LF-VD-CC-Roll工艺。通过控制LD终点[C]≥0.10%,[P]≤0.015%;LF精炼渣碱度R和Al_2O_3含量分别控制在3.0～4.0和20%～～25%;VD后喂S线,控制钢水[S]=0.055%左右;连铸采用低碱度(R=0. 65)保护渣;控制终轧温度900℃,轧后棒材缓冷等工艺生产Φ80 mm棒材,产品A类夹杂(粗细)在1.5级,中心疏松1.5级,晶粒度7级,棒材产品性能良好。     

304奥氏体不锈钢180t AOD-LF精炼过程夹杂物衍变行为的研究

采用氧氮分析仪、扫描电镜、金相显微镜研究了160 t EAF-180 t AOD-LF-CC工艺生产304不锈钢的冶炼过程中全氧含量和夹杂物数量、尺寸、成分、类型等的衍变行为。AOD初始[C]2.0%~3.0%,[Si]0.2%~0.4%,终点[C]0.04%~0.06%,AOD终渣为(/%):53.9%CaO,30.1SiO_2,1.34Al_2O_3,5.22MgO,8.74CaF_2,0.39Cr_2O_3,0.53TFe,0.62MnO,LF终渣为(/%):57.9CaO,21.6SiO_2,1.70Al_2O_3,6.30MgO,0.03Cr_2O_3,11.9CaF_2,0.26TFe,0.31 MnO。结果表明,AOD-LF-CC过程中氧含量逐渐降低,脱氧率达到71.0%,铸坯氧含量为25×10~(-6);在精炼过程中大型夹杂物数量明显降低,铸坯中没有出现≥20μm的夹杂物;在精炼过程钢中夹杂物主要以低熔点的硅酸盐为主,从LF终点至铸坯夹杂物中MgO和Al_2O_3含量分别升高了12%和17.5%,因温度降低,铸坯中残余的Mg、Al和O不断结合析出MgO-Al_2O_3尖晶石,同时残余的Mg、Al与低熔点的硅酸盐夹杂物发生反应形成高熔点的硅酸盐,所以铸坯中夹杂物主要以镁铝尖晶石和高熔点硅酸盐为主。     

一种铬矿同时生产两种特种铬铁合金的探讨

通过深入剖析熔体中FeO和Cr_2O_3的还原特性,在两种电炉上,利用冶金选择性还原理论,先后从还原剂的不同种类、不同粒度、不同用量上,从熔剂的不同用量上,从冶炼工艺的不同方法上进行了多方面的试验,解决了生产Cr_2O_3FeO=8:1以上高纯富铬渣、渣中含铁珠的难题,找到了用一种铬矿同时生产w(Cr)≥45%,和w(Cr)≥80%的特种铬铁合金的方法。在我国铬矿资源缺乏,高端铁合金铬系产品不足的情况下,开发新品种是十分必要的。