苏钢42CrMo钢LF炉精炼渣系控制分析

对42CrMo钢的LF炉精炼渣系进行系统分析,评估渣系对脱硫、吸附夹杂、钢中全氧含量以及包衬侵蚀等的影响及效果。     

HR-2钢电渣工艺及夹杂物去除研讨

HR-2钢对夹杂物要求很严，采用一般电渣重熔工艺难以使夹杂物级别符合技术条件要求。本文对采用不同渣系电渣重熔工艺进行了研究和讨论，认为控制电渣重熔过程的熔化速度和选择对夹杂物吸附强的渣系有利于去除钢中夹杂物。     

通过LF精炼炉控制钢中非金属夹杂物的实践

针对钢中非金属夹杂物评级偏高的问题,通过调整优化精炼炉渣系,降低了CaO-MgO-SiO2-Al2O3渣系的熔点,提高了熔渣流动性和吸附夹杂物能力,钢材成品的非金属夹杂物评级明显降低。     

连铸保护渣与氧化铝的交互作用研究现状

保护渣中Al2O3质量分数变化是渣钢交互作用的结果,包括吸附钢液中Al2O3夹杂和渣金反应产物。氧化铝对保护渣成分与性能稳定性影响突出,进而影响铸坯质量。分析指出,影响保护渣吸附Al2O3夹杂的因素包括接触角、润湿速率和界面张力、熔渣成分和性能等。熔渣与夹杂物的交互作用行为决定了其对上浮夹杂的去除率。高铝钢连铸过程渣金反应尤为突出,保护渣的工作性能将发生明显改变。基于近年关于Al2O3夹杂的吸附溶解试验研究,以及高铝钢浇铸渣金反应及其保护渣性能变化的研究结果,探讨了通过合理设计保护渣成分或更换渣系等措施来实现该类钢种保护渣工作性能的相对稳定性。     

电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金夹杂物的影响

本文利用10 kg级保护气氛电渣重熔炉，研究了两种电渣重熔渣系对C-HRA-3耐热合金电渣锭夹杂物数量、尺寸、分布规律的影响。结果表明，60%CaF₂-20%Al₂O₃-10%CaO-10%MgO渣系的液相线温度为1 417℃，新型50.4%CaF₂-26.1%Al₂O₃-19.5%CaO-4%MgO渣系的液相线温度为1 324℃，且固液两相区的温度区间较窄，液态熔渣的电阻率高，可实现C-HRA-3合金电渣重熔的高熔速稳定冶炼。两种渣系冶炼的电渣锭中，夹杂物主要包括氧化物、碳氮化物和硫化物等类型，电渣锭边缘位置夹杂物数量与自耗电极相近，电渣锭边缘到中心位置夹杂物数量呈现出逐渐减少的趋势。两种渣系冶炼的电渣锭中，氧化物夹杂的平均尺寸分别为3.019μm和2.341μm。新型渣系冶炼的电渣锭中，沿径向不同位置处，尺寸>3μm的氧化物夹杂数量占比均更小，对C-HRA-3合金大尺寸氧化物夹杂具有更显著的去除效果。     

不锈钢固体保护渣的试验

我厂研制出浇注不锈钢用的固体保护渣(D_5系)具有熔点低、熔速快、堆比重小、隔绝性能好、能吸附钢液中夹杂物等特点。D_5系固体保护渣径浇钢试验,钢锭光滑而且有金属光泽。D_(56)和 D_(55)渣对含 Ti 不锈钢的保护浇注收到了良好的效果。     

X80管线钢LF精炼渣系的开发与实践

对精炼渣的脱硫、吸附夹杂及防止钢水增氮能力进行了理论分析及计算。结合涟钢工艺现状,设计了X80的LF精炼渣系成分(CaO:50%～55%,SiO2:10%～14%,Al2O3:20%～25%,MgO:8%～10%,CaF2:2%～4%)。工业实践表明,X80在当前精炼渣系下进行LF精炼,平均脱硫率达71%,平均[O]t脱除量达0.004 4%,平均增氮量为0.001%,所设计精炼渣系具有良好的脱硫、吸附夹杂、防止增氮性能,满足X80质量要求。     

连铸保护渣吸附夹杂能力浅析

炼钢生产过程中的最终产品是钢坯,钢中非金属夹杂物影响着钢坯的各种性能,保护渣吸附夹杂物的能力直接影响着钢坯的质量。本文针对Al2O3夹杂,对连铸保护渣吸附夹杂的能力进行分析,研究了保护渣在吸附不同成份的Al2O3夹杂后熔化温度、黏度和表面张力的变化。     

X80管线钢LF精炼渣系的开发与实践

对精炼渣的脱硫、吸附夹杂及防止钢水增氮能力进行了理论分析及计算,结合涟钢工艺现状,设计了X80的LF精炼渣系成分(Ca0:50%~55%,Si O2:10%~14%,Al2O3:20%~25%,Mg O:8%~10%,Ca F2:2%~4%)。工业实践表明,X80在当前精炼渣系下进行LF精炼,平均脱硫率达71%.平均[O]t脱除量达0.0044%,平均增氮量为0.001%,所设计精炼渣系具有良好的脱硫、吸附夹杂、防止增氮性能,满足X80质量要求。     

齿轮钢（8620H）精炼渣优化及工业试验

利用FactSage热力学软件计算了CaO-Al2O3-SiO2-5%MgO四元系的CaO、Al2O3等活度线,通过等活度线图着重探讨精炼渣碱度、w(CaO)/w（Al2O3）、MI指数（曼内斯曼指数）与Al2O3夹杂吸附能力的影响关系,最终得到适用于杭钢生产齿轮钢（8620H）的LF精炼渣系范围为：CaO质量分数为50%~55%,Al2O3质量分数为25%~30%,SiO2质量分数为10%~12%,MgO质量分数为5%~8%。并使用该渣系进行齿轮钢（8620H）工业试验,铸坯中全氧质量分数由0.001 5%降至0.001 0%,且铸坯中显微夹杂物尺寸也明显降低,由2.1降至1.5μm,每10kg铸坯中大型夹杂物质量分数由31.9下降到26.4mg,试验效果良好。     

20钢管LF精炼渣系优化的工业试验

通过对中天钢铁公司电炉厂20钢管现行精炼渣系(/%:4～17Si0₂,17～34Al₂O₃,40～65CaO)的动力学以及热力学分析,在确保炉渣粘度1.5～2.0 Pa·s的前提下,设计出较高吸附夹杂物能力的LF精炼渣系:(/%:6～15SiO₂,24～34Al₂O₃,58～65CaO)。试验结果表明,该渣系能够很好地满足20钢管的质量要求,达到了去除钢中夹杂物的目的,其B类夹杂评级均≤1.0。     

20CrMnTi齿轮钢LF精炼渣优化

针对某厂20CrMnTi齿轮钢生产过程中全氧含量控制偏高,夹杂物控制水平差等问题,研究利用FactSage热力学软件计算结果着重探讨精炼渣碱度、w(CaO)/w(Al_2O_3)、MI指数与Al_2O_3夹杂吸附能力的影响关系,最终得到适用于该厂生产齿轮钢(20CrMnTi)的LF精炼渣系范围为:w(CaO)=50%~55%,w(Al_2O_3)=22%~26%,w(SiO_2)=10%~12%,w(MgO)=5%~7%。使用该渣系进行工业试验,铸坯中全氧质量分数由17×10~(-6)降至14×10~(-6),且铸坯中显微夹杂物尺寸也明显降低,由2.0μm降至1.4μm,且工艺优化后铸坯中观察到的绝大部分夹杂物都在1 500℃液相线以内变化,夹杂物变性效果良好。     

30Cr1Mo1V汽轮机转子钢的精炼渣优化

摘要：为有效控制30Cr1Mo1V汽轮机转子钢中非金属夹杂物和有害杂质元素含量,利用热力学软件FactSage 8.1,计算了1873K下CaO-SiO2-Al2O3-5%MgO系精炼渣与30Cr1Mo1V钢液平衡时的等［O］线、等［S］线,以获得最优精炼渣成分范围。研究了不同精炼渣对钢中氧、硫含量,夹杂物特性的影响,继而揭示了钢中典型MgO·Al2O3夹杂物的热力学形成机制以及夹杂物与精炼渣之间的成分关系,并构建了“钢 渣”界面MgO·Al2O3夹杂物运动模型。实验和模型结果表明,优化渣系50.4%CaO-40-3%Al2O3-4.3%SiO2-5%MgO对钢液脱氧、脱硫和非金属夹杂物控制的效果明显,模型预测结果与夹杂物去除率对应关系良好。     

电渣重熔渣系对GCr15轴承钢洁净度的影响

针对目前在电渣重熔(ESR)GCr15轴承钢D类夹杂物超标问题,设计不同渣系,并分别借助Factsage软件和经验公式计算了渣系的熔化特性、黏度、电导率等物性参数,采用实验室渣金平衡实验及现场2.5 t电渣重熔实验分析得出：最优ESR渣系为55CaF₂-25Al₂O₃-15CaO-5MgO。使用新渣系平均全氧含量较传统渣系降低41.98%,并且能够降低电渣锭不同位置的全氧含量;对于1～5μm夹杂物个数较原始渣系下降了31.25%。通过渣系对夹杂物调控,改善了GCr15轴承钢中D类夹杂物,评级级别可达到0.5级,能够更好地“净化”电渣锭。     

100t钢包精炼渣系优化选择及应用

通过对精炼渣的熔点、组元活度、黏度、理论硫分配比的分析,研究出高吸附夹杂物能力同时兼顾脱硫能力的LF精炼渣系:w(CaO)=55%~59%,w(Al_2O_3)=27%~32%,w(SiO_2)=5%~10%,w(MgO)≤8%,w(FeO+MnO)1%。通过物料平衡计算,设计100 t钢包精炼的造渣方案,并在100 t LF精炼炉进行试验。试验结果显示,造渣方案满足新渣系的要求,同时新渣系在满足冶炼脱硫要求的情况下,其去除夹杂的能力显著提高,B类和D类夹杂物评级均在1.0级以下,成品全氧质量分数控制在0.000 6%~0.001 1%。     

高洁净度铝镇静钢LF精炼渣成分优化

采用Factsage热力学软件和KTH模型分别绘制了CaO-SiO2-Al2O3渣系等CaO、等Al2 O3活度、等温度线图和等硫容量图,探讨了LF精炼渣碱度、ω(CaO)/ω(Al2O3)、曼内斯曼指数与渣系熔点、硫容量以及吸附Al2O3夹杂能力的关系,最终获得高洁净度铝镇静钢理论渣系目标成分:ω (CaO)=50％～55％,ω(Al2O3)=22 ％～26％,ω(SiO2)=10％～12％,ω(MgO)=5％～8％.40Cr钢的现场试验证明应用该渣系铸坯ω(T.O)能够稳定控制在15×10-6以下,ω(S)平均达到90×10-6,洁净度达到了国内先进水平.     

添加剂对薄板坯连铸保护渣吸附Al_2O_3夹杂的影响

研究了不同添加剂的加入对保护渣吸附Al2O3夹杂后熔化温度的变化,以及添加剂对于保护渣吸附Al2O3夹杂能力的影响。实验结果表明:添加剂w(Li2CO3)由4%增加到10%时,保护渣吸附Al2O3夹杂后熔化温度呈下降趋势;添加NaF和Na2CO3,熔化温度呈上升趋势;添加人造冰晶石和硼砂时,当w(Al2O3)由3%增加到6%时,熔化温度呈上升趋势,当w(Al2O3)6%时,熔化温度呈明显下降趋势。添加剂影响保护渣吸附Al2O3夹杂能力的顺序依次为Li2CO3NaFNa2CO3人造冰晶石硼砂。实验结果对于薄板坯连铸保护渣的设计具有一定的指导意义。     

低碳低硅冷镦钢LF炉精炼工艺浅析

通过对低碳低硅冷镦钢造渣及精炼工艺的优化,提出使用Ca O—Al2O3的精炼渣系Ca O:55%～60%、Al2O3:27%～30%、Si O28%、MgO:4%～8%,该渣系具有较强的脱硫和吸附Al2O3夹杂能力,从而减少钙处理后的Ca S和Al2O3夹杂物,提高钢水的纯净度,改善小方坯连铸的可浇性,并降低冷镦钢产品因夹杂物引起的冷镦开裂比例。     

CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣对Al2O3的溶解

为了控制低碳铝镇静钢中Al₂O₃夹杂物,并提升渣系对Al₂O₃夹杂物吸附能力,采用FactSage 8.1模拟计算CaO-SiO₂-Al₂O₃-5%MgO-5%FeO渣系的等黏度图和等ΔC/η(ΔC=C■-C■,η为渣的黏度)值线图。根据模拟计算图选取合适的五元精炼渣做Al₂O₃的吸附试验,试验研究了Al₂O₃在CaO-SiO₂-Al₂O₃-5%MgO-5%FeO渣系中的溶解速率,讨论了Al₂O₃棒浸入深度、直径、转速、渣成分以及温度对Al₂O₃溶解速率的影响,求解了Al₂O₃在溶解过程中的活化能。最后,采用场发射扫描电子显微镜(Apreo S HiVa...     

Al2O3-Al基钢包改质剂在180t转炉-LF炉的应用研究

对Al2O3-Al基钢水改质剂的冶金特性进行了研究。Al2O3-Al基渣系能够在形成形成低熔点、流动性好的12 CaO.7Al2O3化合物,具有较强的脱硫能力及硫容量,并有良好的吸附B类夹杂物能力,能够提高钢质纯净度,形成无氟渣或低氟渣,具有良好的社会效益和经济效益。