S系易切削Cr-Ni奥氏体不锈钢精炼工艺的优化和应用

S系易切削奥氏体不锈钢303CuS2(%:≤0.08C、8.00～10.00Ni、17.00～19.00Cr、1.50～3.50Cu、0.24～0.35S)冶炼的工艺为60 t EAF-60 t AOD-60 t LF-CC流程。通过将AOD精炼渣的碱度由原先的2.0降至1.6和控制AOD出钢渣量,AOD出钢的[S]由0.004%～0.006%提高到0.008%～0.010%,并通过喂含S量50%的S线,控制终点温度,使S的回收率由原先的30%～50%提高到60%～70%,产品合格率由85%提高到100%。     

邢钢400系低碳易切削不锈钢控碳工艺实践

430F、430FR等低碳易切削不锈钢成品碳含量≤0.035%,由于邢钢采用60 t AOD-LF-CC的低成本生产工艺,其中经常采用造价昂贵的低碳合金和增加末期脱碳时间来保证产品碳合格率,相比同系列的低碳430铁素体不锈钢,吨钢成本升高达100元。通过提高AOD脱碳温度和调整过程碱度,实现出钢[C]≤0.015%。在出钢和精炼工序采用镁钙材质渣线代替镁碳材质渣线的钢包,并调整精炼炉渣氧化性,实现精炼过程平均增碳量≤0.007%。低碳易切削不锈钢整体成品碳含量合格率由76%提高到了≥92%,实现AOD-LF-CC工艺连续生产低碳430系列易切削不锈钢。     

AOD终渣对镁钙质炉衬侵蚀的实验研究

研究了AOD终渣的碱度、MgO含量、CaF2加入量和Al2O3加人量对镁钙炉衬侵蚀的影响,比较了相同成分炉渣对不同CaO含量的镁钙质坩埚侵蚀情况,并利用扫描电镜对耐材的反应层进行能谱分析,研究结果表明:炉渣碱度是对镁钙质炉衬侵蚀最重要的影响因素,增加炉渣碱度可以明显降低对炉衬的侵蚀;增加渣中MgO含量和减少CaF2加入量也可降低对炉衬的侵蚀;增加镁钙质耐材中的CaO含量,其抗CaO-SiO2-MgO渣的能力增加.     

45 t AOD精炼304不锈钢的造渣工艺实践

为降低AOD精炼的渣料和还原剂硅铁用量,对高铬钢液脱碳及还原过程渣碱度控制进行热力学分析,并进行45 t AOD冶炼304不锈钢造渣工艺试验。试生产结果表明,降低AOD精炼304不锈钢脱碳期炉渣碱度可减少钢水铬的氧化,同时有效减少AOD精炼渣料和还原剂消耗;AOD精炼过程石灰加入量平均从104.2 kg/t降至84.2~93.1 kg/t时,脱碳期炉渣碱度由平均13.44降低到10.64,AOD冶炼过程石灰、萤石、硅铁单耗分别平均降低14.7、5.4、4.4 kg/t,钢中Cr收得率、Ni收得率和硫含量分别为99.0%、98.3%和0.0025%。     

60t AOD生产0Cr13C钢不加萤石一次还原渣的生产实践

AOD生产不锈钢时还原期炉渣二元碱度在2.0以上时具有较高的熔点,加入15 kg/t以上的萤石完成化渣。对AOD还原期化渣的机理进行分析,试验在不同碱度下一次还原不加萤石的化渣效果。结果表明,依靠低碱度进行一次还原化渣的工艺可行,但需要增加二次还原,即:AOD一次还原炉渣碱度控制在1.7,在倒渣完毕补加石灰、萤石进行二次还原、脱硫,来预防钢水过氧化造成钢包侵蚀引发的增碳问题;同时,为消除石灰增碳以及保持较好活性度,二次补加石灰酌减控制在2%～4%。     

不锈钢AOD精炼工艺的改进

通过生产试验改进了太钢40t AOD精炼工艺参数。提高氧化1期吹炼气体中氧气的比例、炉渣碱度和炉渣中MgO含量，降低精炼温度。改进后精炼工艺参数为氧化1期吹炼气体中氧：氮=(4～5)：1，氧化2期氧：氩=1：(1～2)，精炼温度≤1710℃，炉渣CaO／SiO2≥1．4，炉渣中MgO含量≥8％。使用改进的AOD精炼工艺冶炼18-8不锈钢时，[S]从原来的0．008％降至0．005％，渣中Cr2O3平均含量由6．78％降至0．73％，镁白云石炉衬平均寿命由56次提高到100次。     

模铸不锈钢冶炼过程中夹杂物的来源分析

不锈钢中大型夹杂物(1.5级)严重影响不锈钢的力学及加工性能,对于电炉(EAF)、氩氧精炼炉(AOD)、钢包精炼炉(LF)冶炼工艺,通过现场大生产实验及分析,冶炼过程中大型夹杂物的来源主要有三大来源:深脱氧过程中加入铝而形成的氧化铝,AOD炉渣的卷入,AOD炉衬的侵蚀。     

60 t AOD生产0Crl3C钢不加萤石一次还原渣的生产实践

AOD生产不锈钢时还原期炉渣二元碱度在2.0以上时具有较高的熔点,加入15kg/t以上的萤石完成化渣。对AOD还原期化渣的机理进行分析,试验在不同碱度下一次还原不加萤石的化渣效果。结果表明,依靠低碱度进行一次还原化渣的工艺可行,但需要增加二次还原,即:AOD一次还原炉渣碱度控制在1.7,在倒渣完毕补加石灰、萤石进行二次还原、脱硫,来预防钢水过氧化造成钢包侵蚀引发的增碳问题;同时,为消除石灰增碳以及保持较好活性度,二次补加石灰酌减控制在2%～4%。     

AOD低成本冶炼0Cr13C不锈钢双渣工艺实践

针对邢钢一步法(脱磷站+60 t AOD+60 t LF)生产0Cr13C不锈钢过程中将AOD单渣操作改为双渣操作,以期降低脱碳期石灰加入量,并采用一次还原后补加石灰,来保证终渣质量,降低不锈钢整体冶炼成本。试验得出:AOD单渣变双渣操作后对于碳含量要求严格的低碳0Cr13C钢,后续炉渣变化对增碳产生的影响较小,并且前期渣量明显减少,石灰、萤石及硅铁每炉分别少用1. 003～1.387 t、0. 332～0.411 t及0.106～0. 177 t,吨钢成本下降37.48～44.48元。     

低碱度渣冶炼304不锈钢脱硫热力学和工业试验

为了减少不锈钢超薄板的表面缺陷,确定合适的工艺同时满足304不锈钢脱硫及夹杂物塑性化的要求。基于共存理论建立了冶炼304不锈钢九元渣系的组元活度计算模型和硫分配比LS计算模型,并与实际生产数据对比,发现AOD脱硫期及LF末期LS计算值与实测值吻合较好。理论结果显示,AOD炉渣碱度在1.4~2.4变化时,aCa O与碱度呈线性关系,得出了不同条件下精炼渣最低理论碱度,对实际生产具有一定的指导意义。由于低碱度渣脱硫效果较差,提出在AOD高碱度精炼渣脱硫、LF低碱度精炼渣使夹杂物塑性化的工艺,并进行了工业试验,结果表明,硫质量分数符合要求,钢中夹杂物处于塑性区域,为减少不锈钢超薄板的表面缺陷提供了可行方案。     

Control of sulphur for spring steel killed by Si–Mn and with low basicity slag

Experiments are carried out in the case of low basicity slag for spring steel killed by Si and Mn, then the changes of the sulphur content, the sulphur distribution ratio L_S and inclusions are investigated. Finally, the effect on desulphurisation of oxygen content in molten steel, the calculated and measured lgL_S and the deep desulphurisation of the vacuum degassing station are discussed. It is found that the most sulphur in liquid steel is mainly removed during the early stage of LF refining. The average sulphur content in steel and the sulphur distribution ratio after the soft bottom-blown are 0.0047% and 115, respectively. It is very accurate and credible to use the L_S model to predict L_S. During the early stage of LF refining, to reduce the oxygen content in steel quickly is very crucial for the rapid desulphurisation of the Si and Mn killed spring steel with low basicity slag. The desulphurisation of molten steel can be further carried out during the VD refining station and it is beneficial to reduce the sulphur content for the control of sulphide in spring steel killed by Si–Mn and with low basicity slag.     

LF(VD)精炼工艺对控制28MnCr5齿轮钢中硫和硫化物的影响

试验了45 t LF精炼渣的碱度、喂硫线和脱氧工艺对28MnCr5钢(％:0.25～0.30C、0.60～0.80Mn、0.020～0.035S、0.80～1.00Cr)硫含量的控制、氧化物含量和钢中硫化物的影响。结果表明,LF精炼渣碱度控制在2.8～5.1喂硫线,VD后硫的回收率达80％～90％;钢中氧化物级别≤1.5级;精炼结束喂适量CaSi线可改善钢中硫化物的形貌。     

基于共存理论的转炉脱磷热力学分析

为了定量研究温度、炉渣成分、钢液成分对转炉磷分配比和平衡磷含量的影响,基于共存理论建立转炉炼钢六元渣系的组元活度计算模型和磷分配比L_P计算模型,将磷分配比模型计算结果与转炉炼钢实测磷分配比进行对比,发现两者吻合较好。定量计算结果表明,当炉渣碱度为3.8时,钢液温度从1 640升到1 680 ℃,平衡磷质量分数从0.011 5%增加至0.019 8%。同时定量计算了炉渣碱度及氧化铁含量变化对平衡磷含量的影响,但实际炉渣控制需要考虑炉渣黏度、铁损及炉衬侵蚀。转炉吹炼终点钢中元素含量数量级较小,计算表明终点成分变化对磷活度系数的影响不大,各元素对脱磷的影响主要体现在冶炼初期和过程。     

LF炉热态钢渣的循环利用技术

LF炉精炼后的钢渣仍含有一定量的硫,有再利用的价值;钢水浇铸后,减少钢包内的浇余可以提高金属收得率。通过对LF炉热态钢渣渣系及硫容量的分析,以Q345B钢为例,分别计算了钢渣循环利用三次时热态钢渣中硫容量和曼内斯曼指数的变化、热态钢渣循环利用对钢水脱硫和钢水升温等的影响。钢渣循环利用后,每炉钢可节约供电时间4～5 min,减少钢水浇余0.5～0.8 t,提高了金属收得率。     

“两次造渣法”冶炼不锈钢超薄带理论和工业应用

 精密压延不锈钢冷轧超薄板带(<0.3 mm)要求具有良好的洁净度和夹杂物塑性化以获得良好的表面质量和力学性能,但钢水的洁净化和夹杂物塑性化在冶炼上是相互矛盾的,这增加了精密压延不锈钢板带的冶炼难度。为解决不锈钢超薄带夹杂物塑性化和钢水洁净化的矛盾问题,通过热力学理论分析和实验室渣-金平衡试验研究了精密压延不锈钢冶炼的关键问题并得出相应应对策略,炉渣碱度降低,对脱氧和脱硫不利,钢水洁净度变差,高碱度渣的使用是获得较高洁净度钢水的必要条件;随着炉炉渣碱度降低,夹杂物由CaO-SiO₂-Al₂O₃系演变为良好塑性的SiO₂-Al₂O₃-MnO系,低碱度炉渣是夹杂物塑性化必需条件; 钢中Al_s含量降低,夹杂物中Al₂O₃含量明显减小,塑性变好; 通过在渣中配加适量的MgO,可以有效抑止低碱度渣对炉衬的侵蚀。并在此基础上开发出新的“两次造渣法”冶炼工艺,在AOD脱硫期造高碱度渣脱硫和脱氧,在LF精炼造低碱度渣塑性化钢中夹杂物,实现不锈钢优异的钢水洁净度和夹杂物塑性化。工业试验结果表明, w(T[O])小于0.002 5%, w([S])小于0.001 0%,夹杂物成分为以SiO₂-Al₂O₃-MnO系为主的硅锰铝榴石类夹杂物,Al₂O₃平均质量分数小于20%,具有良好的塑性,满足生产不锈钢超薄板带的要求。     

AOD低成本冶炼0Crl3C不锈钢双渣工艺实践

针对邢钢一步法(脱磷站+60 t AOD +60 t LF)生产0Crl3C不锈钢过程中将AOD单渣操作改为双渣操作,以期降低脱碳期石灰加入量,并釆用一次还原后补加石灰,来保证终渣质量,降低不锈钢整体冶炼成本。试验得出:AOD单渣变双渣操作后对于碳含量要求严格的低碳0Crl3C钢,后续炉渣变化对增碳产生的影响较小,并且前期渣量明显减少, 石灰、萤石及硅铁每炉分别少用1.003 ~ 1.387 t、0.332 ~ 0.411t及0.106 ~ 0.177t,吨钢成本 下降 37.48 -44.48 元。     

钢水化学加热法硅发热剂的应用

在16kW立式二硅化钼棒炉内对钢水化学加热法进行了热模拟，共研究了以硅钙钡作为发热剂时，钢水顶渣碱度对钢水质量和钢包耐火材料侵蚀的影响，结果表明，钢中元素含量基本不变时，夹杂物没有明显增加，提高顶渣碱度可以有效防止回磷、回硫，并具有脱磷和脱硫的效果，且顶渣对铜包耐火材料的侵蚀并不严重。     

极低硫X70钢的LF精炼工艺研究

 在极低硫（w(S)≤0.0020%）X70钢的生产过程中,从铁水脱硫扒渣、转炉冶炼到LF精炼各工序要严格控制,而LF精炼工艺是影响钢液深脱硫的关键因素。控制好LF精炼终渣碱度、氧化性和渣量,钢液温度和脱氧,已生产出w(S)波动在0.0004%~0.0030%范围,平均0.0014%的X70钢。     

化学加热法用硅系铁合金加热钢液的热模拟研究

研究了用硅系铁合金作发热剂加热钢液的加热效果以及对钢质量和炉衬耐火材料侵蚀的影响，向钢包中加入CaO调整顶渣性质，碱度R=2.60～3.10时可有效地控制钢液回硫、回磷对钢质量的影响，钢中各种夹杂物含量及其总量随着R的升高而降低，且SiCaBa合金发热剂对夹杂物总量降低的效果比SiFe效果好，同时可减轻酸性氧化物顶渣对工业用铝镁尖晶石炉耐火材料的侵蚀。