高纯度钙铝复合合金冶炼和应用的研究(Ⅰ)

论述了Ca-Al复合合金的成分设计、脱氧理论依据、冶炼方法、应用方法、应用范围及应用效果;通过实践得到的结果证实:Ca-Al合金中Ca/Al=1.0～1.05时具有较大的脱氧潜力,此时Ca-Al化合物不但具有更好的脱氧能力,使脱氧水平达到极限值,而且还具有对Al_2O_3进行变性处理以及脱S、P的功能;Ca-Al复合合金在钢中应用可降低合金用量,减少Al的消耗量,提高钢的内在质量,达到降低炼钢成本的目的。     

复合脱氧方式对LG700钢中夹杂物的影响分析

为了研究钢中夹杂物的影响因素,采用两种不同的脱氧方法研究了合金加入顺序对LG700钢复合脱氧过程中夹杂物的影响。其中,方法Ⅰ为先加Al合金再加Si-Mn合金;方法Ⅱ为先加Si-Mn合金再加Al合金。通过对钢中氧氮含量及显微夹杂物进行分析,对脱氧产物生成过程进行推断。研究结果表明,转炉脱氧时合金加入顺序对钢水全氧含量不会有明显影响,但采用先加Si-Mn合金脱氧时,钢水中氮含量明显低于先加入Al脱氧的钢水;合金加入顺序对转炉初生夹杂的尺寸和成分均存在影响,导致其长大和去除速度存在差别,从而使得钢水中夹杂物的尺寸、成分以及粒径分布存在区别。根据试验结果,在采用方法Ⅱ脱氧时,更有利于钢中生成的Al₂O₃-MnO-SiO₂复合夹杂而被去除,从而降低钢中大尺寸夹杂物数量。     

Mg-Al合金对钢液脱氧作用的试验研究

使用镁合金脱氧剂研究了ZG25钢液的脱氧行为,选取Al、Al-Mg、Mg-Al合金分别对钢液脱氧,对比脱氧后钢中夹杂物的变化情况.结果表明:含镁合金在对钢水脱氧的同时具有较强的脱硫能力;含镁合金终脱氧后夹杂物大多转化为复合夹杂物,其中Al2O3夹杂物主要转变为MgO·Al2O3,FeS和MnS等硫化物夹杂转变为MnS·MgS等复合硫化物夹杂.     

AlSiBa 合 金 脱 氧 实 验

 为了研究AlSiBa合金的脱氧效果,在中频感应炉上应用高Ba和低Ba两种合金进行脱氧实验。实验表明Ba合金复合脱氧剂的效果要好于常用的脱氧剂,脱氧快、夹杂物聚集长大上浮容易。与传统脱氧剂相比,当采用低Ba合金脱氧时,效果不明显,起主导作用的还是铝。用高Ba的AlSiBa合金脱氧,钢中SiO2和Al2O3夹杂显著降低,脱氧产物为复合型夹杂,形状多为球状,表明其脱氧效果好。高Ba合金脱氧,当替代比为40%~60%时效果最好,氧达到最低值。     

钢脱氧采用Mn—Al复合合金

莫斯科业余冶金学校,对钢脱氧研究出Mn—Al—Si 复合脱氧剂的最佳组成,并确定了合理成份。在实验室研究了合金中 Al、Mn、Si 在脱氧过程中的行径,脱氧方法,合金成份对脱氧产物排除速度的影响,确定了最合适的合金组成。     

高纯度Ca-Al系列合金研制及其应用基础

在高温（2700—2800K）下,通过熔融还原特制的活性氧化物（CaO、BaO、MgO）制得了高纯度Ca—Al系列合金,其中含有多种化合物,它们在熔化和气化状态下不分解。理论分析和实践证明：用Ca—Al系列合金对钢液进行脱氧、脱硫时,能提高合金中组元的利用率,将[O]、[S]含量降低到很低值,脱氧产物为易于上浮排除的、变性的各种铝酸盐（CaO（BaO,MgO））x（Al2O3）y（x：y=1.0-1.5）。Ca-Al系列合金是良好的终脱氧剂和精炼剂,是“纯Al粉＋纯Ca粉＋Fe粉”机械混合物的替代产品。     

Al--Ca复合合金钢水脱氧机理的研究

通过Al-Ca复合合金钢水脱氧的平衡热力学计算,确定了钢液的氧的质量分数在3×10-6~1×10-4条件下,1600℃时的Al-Ca复合合金脱氧产物的稳定区域图.以此为基础,假定钙的收得率为100%,预测了钢液在Al-Ca复合合金Ca/Al质量比为5,加入量为M kg;Al-Ca复合合金Ca/Al质量比为0.2,加入量为M kg;Al-Ca复合合金Ca/Al质量比为0.2,加入量为0.2M kg三种不同脱氧制度下夹杂物的演变历程.结果表明,在Ca/Al=5,复合合金加入量使初始钢液中的[Ca]为0.01%,[Al]为0.002%时,夹杂物在钢液精炼过程中的演变历程为:12CaO·7Al₂O₃（l）/CaO·Al₂O₃（l）→CaO （s）→12CaO·7Al₂O₃（l）/CaO·Al₂O₃（l）→CaO （s）→12CaO·7Al₂O₃（l）/CaO·Al₂O₃（l）,并确定了固态和液态脱氧产物在脱氧过程中交替形成为最理想的Al-Ca复合合金脱氧制度,可为钢铁企业脱氧剂的选择和应用提供参考和借鉴.      

炼钢复合脱氧剂铝硅铁合金试制与应用试验

本文介绍复合脱氧剂Al—Si—Fe试制工艺以及在炼钢中用它代替金属铝进行脱氧试验。Al—Si—Fe合金不仅可以等量代替金属铝做炼钢脱氧剂,而且可以提高钢的脱氧效率,减少钢中夹杂物,提高钢的纯洁度,并具有显著的经济效益,值得推广应用。     

脱氧方式对高铝钢中非金属夹杂物的影响

摘要：为了研究不同脱氧方式对高铝钢中非金属夹杂物的影响,采用高温试验和热力学计算相结合的方法,对比分析了先SiMn后Al和先Al后SiMn两种脱氧方式下高铝钢中夹杂物形貌、类型、数量和尺寸特征。结果显示：先加入SiMn后,生成大量液态球形的Mn-Si-Al-O系复合夹杂物,再加入Al后夹杂物演变为Al2O3,且夹杂物数量明显减少;采用先Al后SiMn脱氧方式时,高铝钢中夹杂物始终以Al2O3为主,夹杂物最终数量相对较低。2种脱氧方式钢中夹杂物平均等效圆直径和尺寸分布相差不大。此外,采用先SiMn后Al进行脱氧时,发现尺寸较小的AlN颗粒附着在Al2O3夹杂物表面形成Al2O3-AlN复合夹杂物。而采用先Al后SiMn脱氧方式时,高铝钢中发现单一AlN夹杂物和Al2O3-AlN复合夹杂物,AlN夹杂物的形成与钢水中的氧势和合金原料有关。     

SUPER304H冶炼工艺研究

通过相关资料和对进口SUPER304H的化学成分分析,确定其内控成分;在此钢脱氧元素Al、Si要求很低的情况下,通过LF炉强化脱S和VOD炉还原使用Al、Si-Ca复合脱氧剂加强重点脱氧、去除钢中夹杂物,从而提高钢液的纯净度;通过成分微调,达到此钢的内控成分。     

精炼渣对SUS444铁素体不锈钢中夹杂物的影响

在1 873K,MgO坩埚内进行了VOD精炼渣与SUS444铁素体不锈钢之间的脱氧平衡试验,考察了精炼渣对不锈钢中T.O含量及夹杂物组成、数量和尺寸分布的影响。结果表明,脱氧终点钢中w(T.O)=0.006 3%~0.007 4%,提高精炼渣碱度,降低渣中Al2O3的活度,有利于降低钢中T.O含量。精炼渣碱度增加,试样中单位面积夹杂物的个数及夹杂物的平均面积分数都减小。降低渣中Al2O3含量,夹杂物平均粒径也降低。加入脱氧合金后,钢中夹杂物主要为Al2O3、MgO·Al2O3及含有少量SiO2、MnO的复合氧化物;钙处理后,钢中夹杂物主要为球形的MgO·Al2O3-CaO。随着精炼渣中a(MgO)/a(Al2O3)的增加,MgO·Al2O3夹杂物中xMgO/xAl2O3随之增加。根据试验,R=3.5、w(Al2O3)=10%、w(MgO)=10%、w(CaF2)=5%的精炼渣具有良好的精炼效果。     

不同脱氧方式对低合金高强钢局部腐蚀性能的影响

采用Al脱氧和Zr-Ti复合脱氧方式对低合金高强钢进行脱氧,利用金相显微镜和扫描电镜观察不同脱氧方式下钢材组织形貌以及夹杂物等方面的差异。根据俄罗斯GOST 9.911—89标准进行室内模拟海水加速腐蚀试验以及电化学试验,探究不同脱氧方式对低合金高强钢局部腐蚀稳定性的影响。研究结果表明,2种脱氧方式形成的夹杂物均为细小氧化物。传统Al脱氧样品中的夹杂物呈球状或呈线性汇集,Zr-Ti复合脱氧样品中的夹杂物则主要呈球状均匀分布。采用Zr-Ti复合脱氧样品的局部耐海水腐蚀性能比常规Al脱氧样品更优异,ZrTi复合脱氧钢平均腐蚀速率比Al脱氧钢减小17.27%。同时,采用Zr-Ti复合脱氧,能有效控制夹杂物的类型、尺寸与分布,尺寸主要分布在1~5μm,Zr-Ti复合氧化物弥散分布于基体中,降低了点蚀诱发敏感性,提高了其耐海水局部腐蚀稳定性。     

钙-硫易切削钢的研究

本文分析了钙硫易切削钢冶炼工艺特点,研究了钙硫易切削钢中夹杂物特征和切削加工性能。试验证明:不用Al脱氧,采用Ca-Si合金脱氧使钢中获得了CaO-Al_2O_3-SiO_2系低熔点复合氧化物,大幅度提高了钢材的切削加工性能。     

含钡合金对硬线钢的脱氧试验

用 2 5 0kg感应炉对 0 .81%～ 0 .84 %C硬线钢进行了脱氧试验。试验用含钡合金为SiAlBa和SiAlBaCaSr ,并与Al和FeSiAl脱氧效果进行对比。试验发现 ,SiAlBaCaSr合金对硬线钢的脱氧效果优于SiAlBa、Al和FeSiAl脱氧剂 ,氧含量可达 2 0× 10 - 6 ,脱氧产物易于上浮且速度快 ,钢中夹杂物基本呈球形且分布均匀。     

Q345精炼过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

Q345钢采用铝硅锰复合脱氧,在LF精炼过程中,钢—渣—夹杂物—耐火材料—合金—空气多元体系下夹杂物成分会发生转变。由于纯铁液脱氧热力学不能指导工业生产实践,且目前实际钢液的脱氧热力学没有系统化,需要进行深入研究。结合Factsage7. 0热力学计算,分析了Q345钢LF精炼脱氧、耐材侵蚀、钙处理等引起的钢液[Al]、[Si]、[Mg]、[Ca]含量变化对夹杂物成分的影响。转炉出钢采用铝硅锰复合脱氧,脱氧产物主要为Al2O3,随着钢中[Mg]含量上升,夹杂物由Al2O3转变为MgO·Al2O3尖晶石。钙处理会将夹杂物由MgO·Al2O3尖晶石转变为液态Ca-Al-Mg氧化物,但当喂钙过量时,夹杂物中CaO含量偏高,会影响夹杂物改性效果。利用Factsage7. 0热力学软件分析出的夹杂物成分与直接检测结果一致。     

钛稳定超纯铁素体不锈钢硅铝复合脱氧的试验研究

 为改进超纯铁素体不锈钢的脱氧工艺,提高夹杂物控制水平,在硅钼高温电阻炉内对钛稳定超纯铁素体不锈钢的精炼过程进行了试验研究。结合热力学计算,研究了不同Si、Al含量(质量分数,下同)比值的硅铝合金的脱氧效果,以及脱氧、钛合金化和钙处理后钢中典型夹杂物的组成和形貌及粒度分布。结果表明：钢中初始氧含量相近的条件下,硅铝合金复合脱氧的钢中酸溶铝、全氧量与纯铝脱氧结果相近。硅铝复合脱氧后钢中夹杂物主要为(MgO-)Al2O3-SiO2复合脱氧产物。钛合金化后夹杂物的类型主要为Al2O3-MgO-(SiO2)-TiOx复合夹杂物和TiN。钙处理后的夹杂物主要为球形的MgO-Al2O3-CaO-SiO2-TiOx类复合氧化物。采用硅铝合金复合脱氧比纯铝脱氧钢的夹杂物的总数量、总面积和平均粒径均要小。     

Al－Si－Fe合金在电弧炉冶炼中的应用

本文介绍Ａ１－Ｓｉ－Ｆｅ合金复合脱氧剂在我厂炼钢生产中的应用。Ａｌ－Ｓｉ－Ｆｅ合金是近年来研制出来的新产品，用于炼钢生产代替纯铝作钢液终脱氧的复合脱氧剂，脱氧效果好，脱氧元素利用率高，易使钢液夹杂物上浮，提高钢质量，具有推广应用价值。     

钢包喂Ca-Al合金芯线深脱硫的工业试验

通过钢包喂Ca-Al合金芯线的方法对2Cr13钢进行深脱硫研究。在适当的喂线条件下，取得了较好的脱硫效果。试验中脱硫率最高达60%，Ca-Al合金芯线适用于低硫钢的生产。     

Q345系列低合金钢的脱氧工艺优化

对唐钢中厚板公司低合金高强度结构钢新旧两种脱氧工艺方案的工艺效果、脱氧产物的金相组织及成本进行了对比分析,认为采用铝铁＋硅锰合金的脱氧工艺,可使脱氧产物由硅酸盐夹杂、簇状Al2O3向低熔点的钙铝酸盐转变,有利于促进钢中夹杂物的上浮,提高钢水的纯净度,同时具有较大的成本优势,吨钢成本较原方案降低6.11元。     

利用6300kVA矿热炉生产硅铝钡合金工艺技术介绍

硅铝钡是一种复合合金脱氧剂,广泛应用在炼钢工业,具有较强的脱氧、脱硫效果,可改变钢液中夹杂形态的分布,细化晶粒,改善钢的加工性能,提高钢材质量。使用硅铝钡合金比单独使用铝块和硅钡合金利用率高,炼钢成本降低,具有较好的经济效益。