包钢一炼钢洁净钢生产技术开发

通过包钢-炼钢复吹转炉冶炼-LF精炼-VD真空处理-连铸工艺路线下生产重轨钢钢的氢、氧、氮控制水平研究,得出在稳定钢中w[H]、w[O]的基础上,主要是对钢中w[N]的控制,并提出了技术措施,结果重轨钢中w[N]同比降低10×10-6、w[H] w[O] w[N]≤60×10-6达90%以上.     

高品质重轨钢生产及质量控制

高品质重轨钢对钢中气体(O、H、N)及夹杂物含量都有较高的要求,通过对包钢(集团)公司具有先进装备的5#连铸机生产线的生产工艺控制,生产的重轨钢坯w[N]≤65×10-6,w[H]≤2.5×10-6,w[O]≤20×10-6;硫印评级合格率100%;动态轻压下工艺有效地降低了铸坯的碳偏析指数。     

高强钢炼钢生产实践及工艺分析

济钢立足高强钢炼钢生产实践,按照KR-转炉-LF-RH-CCM的生产工艺路线,采取技术集成、优化的思路,搭建洁净钢生产工艺平台,取得了良好的有害元素与夹杂物控制效果,钢中P+S+N+O+H的总和控制在(104～259)×10-6,钢中P含量控制在(67～144)×10-6,T[O]平均控制在20×10-6左右,夹杂物控制水平B类+D类≤1.5,实现了低合金高强钢的稳定、批量生产,并保证了产品的质量和性能要求。     

180t RH工艺技术优化与改进

针对180 t RH精炼工艺存在的真空度低、超低碳钢处理时间长、钢中氧含量高及脱硫效率低等问题,研究并优化了RH真空脱气、脱碳升温、脱氧、脱硫等工艺,使RH工作真空度提高到100 Pa以下,超低碳钢处理时间缩短至平均36.5 min,超低碳钢钢中氧的质量分数最低为13×10-6。优化工艺降低了钢中[H]、[N]、[C]、[O]、[S]等元素的含量,提高了钢水洁净度,缩短了RH精炼时间,提高了RH精炼生产率。     

双金属带锯背材用钢DS120的研发

介绍了通过"EBT+LF+VD+CC+ESR+800初轧机"工艺试制双金属带锯背材用钢DS120的过程。采用Cr、N i、Mo、V的合金成分设计满足了带锯背材耐磨性及热强度的要求。有害元素得到有效控制,保证w[H]≤1.5×10~(-6)、w[O]≤20×10~(-6)、w[N]≤60×10~(-6)、w(P)≤0.012%、w(S)≤0.005%;钢的致密度良好,方钢低倍组织检验满足:中心疏松≤1.0级、中心偏析≤1.0级、内部裂纹及缩孔0级。通过工艺调整,优化了夹杂物的分布,减少了疲劳裂纹的发生,双金属带锯条寿命显著提高。     

150t转炉-LF＋RH流程生产GCr15轴承钢的有害元素控制

本钢炼钢厂采用铁水脱硫-150 t转炉-LF+RH-TB精炼-350 mm×470 mm坯连铸流程生产GCr15轴承钢.通过使用优质铁水(%:0.000 2Ca、0.002 7Cu、≤0.001As、≤O.001Sn、≤0.001Sb、0.002Pb),控制铁水中[P]≤0.040%,[S]≤0.003%,转炉出钢合金化后[Ti]为12×10-6,控制LF+RH精炼过程增[Ti],LF末期[Als]0.04%等工艺措施,有效地控制GCr15轴承钢的有害元素,使成品钢[Ti]≤30×10-6,[Ca]≤8×10-6,[0]≤8×10-6,[N]≤38×10-6,[H]≤0.8×10-6,轧材低倍、夹杂物等指标均达到标准要求.     

EAF-LF-CSP流程Ti微合金化钢炼钢工艺研究

基于珠钢EAF-LF-CSP流程,研究深脱O、深脱S、低N钢等生产技术,使[O]＜25×10-6、[N]＜70×10-6、[S]＜50×10-6,解决了Ti微合金收得率低、性能不稳定和连铸过程堵水口的问题,Ti铁的回收率稳定控制在67%左右,并在此基础开发出屈服强度为450～700MPa的高强钢.     

A36钢连铸过程洁净度研究

文章主要分析了A36钢从LF出站到连铸结束钢水洁净度的变化。结果表明,钢水[N]、[H]和T.O含量从大包到中包开浇过程含量增加最多,分别为17×10-6、1.5×10-6和7×10-6。连铸期间小样电解夹杂物总量没有变化,总量为98×10-6。大样电解夹杂物总量表明,中间包钢水有卷渣现象。     

100 t EAF-LF-VD-CC流程生产非调质钢的工艺实践

非调质钢S38MnSiV(/%:0.41～0.45C、0.55～0.70Si、1.40～1.55Mn、≤0.025P、≤0.025S、0.10～0.20Cr、0.11～0.15V、0.012 0～0.020 0N)的生产流程为40%铁水+废钢-100 t EAF-LF-VD-160 mm×160 mm～260mm×340 mm CC工艺。通过控制电弧炉出钢终点[C] 0.15%～0.30%,出钢[P]≤0.012%,出钢温度1 640～1 680℃,高碱度渣精炼,控制钢液铝含量,VD后喂氮化锰线控制钢液中氮含量等工艺措施,8炉生产结果表明,钢中氧含量-[O]5×10^-6～11×10^-6,[H]1.2×10^-6～1.5×10^-6,[N]135×10^-6～180×10^-6;260 mm×340 mm铸坯热孔成Φ140 mm棒材经880℃ 120 min正火风冷,580℃ 240 min回火空冷后的抗拉强度Rm为870～925 MPa,屈服强度Rel为560～605 MPa,其冶金质量满足标准要求。     

氩气氛保护电渣重熔深脱氧实验研究

采用3000 kg级氩气氛保护电渣炉分别对H13钢(w[O]=45×10-6)进行气氛保护重熔和气氛保护加金属铝重熔.实验结果表明,不加金属铝的情况下,重熔钢中氧含量(质量分数)可降至18×10-6;加铝后重熔钢中氧含量可降至10×10-6;钢中各粒度级非金属夹杂物的数量随钢中氧含量的减少而减少,而重熔过程能够有效去除钢中大尺寸(>15μm)非金属夹杂物;不加金属铝重熔的钢中氧化物夹杂主要成分为SiO2-Al2O3,与原电极中氧化物夹杂相似,加金属铝重熔的钢中氧化物夹杂主要成分为Al2O3;最后对重熔前后钢中氧化物夹杂的变化进行了热力学分析.     

薄板厂210t RH脱气工艺研究

通过在薄板厂宽厚板铸机生产钢种的工业性试验,得出:在RH真空度不大于0.27 kPa,环吹氩流量在1 200～1 500 L/min范围,高真空时间在10 min以后,钢中w[H]可以达到2×10-6以下,而且在高真空时间为16 min时,钢中w[H]、w[O]和w[N]平均分别为1.6×10-6、13.2×10-6和41×10-6。     

LF精炼炉渣成分对H13钢中夹杂物的影响

对早期失效的H13钢材进行了金相分析。结果表明:H13钢中大尺寸夹杂物数量多,夹杂物评级达不到要求,影响了H13钢材的使用性能。采用优化精炼炉渣成分的方法来控制钢中夹杂物数量和尺寸。使用优化的精炼炉渣后,在真空处理结束时测得钢液中T[S]、T[O]含量分别为5×10-4%和1.29×10-3%;夹杂物级别明显降低,钢中大尺寸夹杂物的数量和尺寸都有显著下降,大大提高了钢材的冶金性能。     

40 t EBT EAF-LF-VD-铸锭工艺冶炼模具钢H13的洁净度分析

试验用热作模具钢H13(/%:0.36~0.38C、0.36~0.38Mn、0.89~0.91Si、0.007~0.010P、0.006~0.011s、5.10~5.15Cr、1.12~1.18Mo、0.84~0.89V)的冶炼工艺流程为40 t偏心炉底出钢电弧炉-钢包炉精炼-VD处理4.65 t铸锭工艺。通过对各冶炼工序钢水的总氧和氮含量-T[O]和[N]的分析以及钢中夹杂物的形貌和组成的分析,研究了该工艺流程生产的H13钢的洁净度。结果表明,经LF-VD精炼后H13钢中的平均总氧含量-T[O]为22×10^-6,平均氮含量-[N]为95×10^-6;Φ200 mm锻坯中夹杂主要以脱氧产物氧化铝为主,同时含有硫化锰等硫化物和偏析产生的氮化物;夹杂物尺寸集中在5μm左右,较大尺寸的夹杂物为10μm左右。采用该流程冶炼的H13钢可以满足对该钢种洁净度的要求。     

钢包精炼炉VD过程的冶金行为

通过对马钢90tLF—VD(EMS)精炼炉真空状态下冶金效果的分析，揭示了VD处理过程对钢中[O]、[S]、[N]、[H]等有害元素和气体的去除规律，从而提出了合理的工艺参数。     

针对ASP的IF钢冶炼工艺洁净度研究

对ASP流程生产IF钢时T[O],[N]和显微夹杂物的演变行为以及铸坯中大型夹杂物进行系统研究.结果表明,铸坯平均T[O]为29×10-6,平均[N]为35.7×10-6,增氮主要发生在钙处理环节.RN加铝1 min后钢中生成块状、棒状氧化铝夹杂,并且夹杂物之间发生初步聚集,随后的1-2 min内松散聚合团烧结转变为大...     

冷镦钢冶炼用新型复合脱氧剂的研究

用1kg MoSi₂炉实验研究了成分(%)为≤0.08C,≤0.06Si,≥0.02Al的SWRM6冷镦钢用2.5kg/t Al块+2.5kg/t 复合脱氧剂包芯线或5.0kg/t AlMgFe块脱氧后钢中溶解氧含量-[O]和夹杂物成分的变化。结果表明,在1873℃钢中初始溶解氧为600×10^-6~850×10^-6时,Al脱氧30min后,[O]为6×10^-6~17×10^-6,再经喂复合脱氧剂包芯线30min后,除喂FeCaAl线的炉次[O]较高为13×10^-6,喂FeSiMgBaCaAl、FeMg-CaAl、FeCa线炉次的[O]均达到3×10^-6~4×10^-6。单用70%~80%Al-10%~15%Mg-Fe合金脱氧30min后的炉次的[O]即达到4×10^-6。典型夹杂物分析表明,用AlMgFe合金脱氧产生较大颗粒夹杂物,易上浮排除。     

超低氧弹簧钢 60Si2Mn 的夹杂物研究

通过80 t LD-LF(VD)-CC流程,采用转炉出钢铝沉淀脱氧,出钢后加铝粉强扩散脱氧工艺所生产的60Si2Mn弹簧钢铸坯总氧含量(T.O)为10×10-6,[S]0.005%,[P]0.010%.分析结果表明,LF末期和VD末期钢水中的夹杂物主要为CaO(Mgo)-Al2O3,-CaS-SiO2系;铸坯中的夹杂物主要为CaO(Mgo)-Al2O3-CaS-SiO2-TiN复合夹杂.因为连铸时保护浇铸不当,使[N]增加,促使铸坯含TiN夹杂.     

ZG10MnNiCu钢的试制

ZG10MnNiCu钢用于制造高强度厚壁铸件,其对C,H,O等元素的含量要求严格。上海电气上重铸锻有限公司根据此钢种的成分要求,制定了冶炼试制的生产工艺,通过严格控制配料、脱磷、脱碳、精炼等工艺,试制成功了ZG10MnNiCu钢。成品钢中w(C)0.10%、w(H)1.5×10~(-6)、w(O)20×10~(-6)、w(N)70×10~(-6),满足了对此钢种的内控成分要求。     

H型钢裂纹成因分析

研究了某H型钢厂采用半敞开方式浇注的H型钢腹板裂纹产生的原因.在该厂选取了26块有代表性裂纹的试样进行了细致的研究,研究认为:H型钢腹板裂纹主要是由钢中夹杂物因素造成,通过对钢中T[O]的研究发现,中间包T[O]量平均为94×10-6,铸坯中T[O]平均为60.8×10-6,同时对比1流铸坯和2流铸坯的T[O]量变化可以发现,中间包流场分布不合理.对该厂现有的中间包进行FLUENT模拟后发现,中间包稳流器矮坝较低,不能完全消除短路流,尤其在浇注后期,矮坝损耗殆尽,基本不起作用,短路流严重,应加以优化.     

转炉炼钢过程中氮控制工艺研究

氮对于大多数钢种是一种有害元素,其氮化物的析出,严重影响钢的各种性能。文章基于转炉冶炼过程中氮在钢中溶解度变化的分析,通过优化转炉装入制度、底吹模式、造渣制度、终点控制制度以及出钢脱氧合金化制度,可有效控制钢水在转炉冶炼过程中w[N]。转炉出钢后的平均w[N]由29.4×10-6降至工艺优化后的20.2×10-6,为冶炼低氮钢奠定了良好的基础。