钢包处理过程中温度对氧活度的影响

本文在工业试验中研究了温度对氧活度的影响，在两个不同深度位置处，同时在钢包精炼的不同时期，测量了钢水温度和氧活度。结果表明：当钢水表面没有炉渣覆盖时，在取样过程中，沿钢水表面存在较大的温度梯度，这与我们预期的结果相同。此外，在试验中也可观察到：在钢包精炼的大部分时期，与测量位置在上面的情况相比，下面测量位置情况下的氧活度更高。这说明氧活度与温度有关，通过从本文研究得到的数据和先前工业试验报道的结果，说明Si—SiO2或Al-Al2O3平衡控制着氧活度。     

低硫钢精炼工艺技术研究

为实现低硫钢甚至超低硫钢的生产,达到精炼过程钢包渣成分和性能的最佳控制,在考虑转炉下渣、炉渣氧化性以及钢水氧活度对钢包渣成分和性能影响的基础上,研究了适宜低硫钢生产的最佳精炼渣成分和加入制度、钢包渣改性剂的加入制度以及相应的钢包底吹氩制度等精炼工艺,并对低硫钢的精炼工艺进行了优化,达到了成品w(S)=(6.6～40.0)×10-6的水平。     

高级别低硫钢精炼工艺技术研究与优化

为了促进低硫钢以及超低硫钢的生产发展,使其能够做到精炼阶段钢包渣成本还有性能方面的控制效果的提升.通过分析转炉下渣还有炉渣氧化以及钢水氧活度对钢包渣成分方面还有性能方面的影响,展开了对适应低硫钢生产的最佳精炼渣成分还有加入制度以及钢包渣改性剂的加入制度等精炼工艺.同时对低硫钢的精炼工艺展开有效地优化.     

降低钢中全氧含量的精炼工艺技术

为实现高品质低氧钢的生产,有效降低钢中全氧含量,在考虑转炉下渣、炉渣氧化性以及钢水氧活度影响的前提下,通过研究钢包渣改质技术、过程钢包渣氧化性控制技术以及相应的钢包底吹氩制度等精炼工艺,建立了转炉一连铸流程生产低氧钢的精炼工艺技术。采用该技术生产的高品质优特钢成品ω（[TO]）≤15×10。     

酒钢SPCC钢的LF精炼脱硫

 通过热力学分析,建立了硫分配比与硫容量的关系,用热力学软件FactSage计算渣中Al2O3活度,用KTH模型计算渣的硫容量,对SPCC(一般用冷轧碳素钢薄板坯钢带)两个浇次10炉钢水在LF进站和出站时取钢、渣样以及测氧和温度,通过分析钢样和渣样成分以及生产检测数据,分析了温度、炉渣成分和钢水成分对LF精炼脱硫的影响规律。定义了硫分配比对钢液中溶解氧活度的急剧变化区(a［O］＜4×10-6),在该区内硫分配比对钢液中溶解氧活度十分敏感,钢液中氧活度的增大导致硫分配比的迅速减小,温度升高,a［O］升高,不仅抵消了升温对脱硫反应轻微的促进作用,反而使硫分配比随温度升高而减小。LF精炼过程Al-O反应未达渣-钢平衡,实际［O］活度介于平衡计算值与Al2O3活度为1的计算值之间,故渣钢硫分配比也介于二者之间。精炼渣二元碱度升高则硫分配比增加,wCaO/wAl2O3在1.6~2.0时脱硫效果较好,硫分配比并不随［Al］s含量的增加而增大,所以用增加w［Al］s来脱硫效果并不明显。钢中夹杂铝(w［Al］t-w［Al］s)降低到10×10-6以下,硫分配比明显升高。     

超低氧弹簧钢60Si2MnA精炼过程夹杂物的研究

 采用LD LF VD CC的工艺路线,出钢采用Al脱氧,造高碱度低氧化性精炼渣,生产超低氧弹簧钢60Si2MnA。研究了精炼过程中夹杂物的成分、尺寸、形貌等变化情况。探讨了夹杂物中MgO和CaO的来源。计算得出了60Si2MnA与CaO Al2O3 SiO2系平衡时的等氧活度和等硅线。     

超低氧精炼时钙处理对氧化物夹杂的影响

 研究了采用LF精炼顶渣控制技术对钢液进行超低氧冶炼时,钙处理对钢中非金属夹杂物的影响。试验在转炉出钢时采用铝终脱氧,LF精炼过程采用强脱氧、高碱度、强还原性精炼顶渣对钢液进行超低氧冶炼,比较了钙处理和不钙处理的钢液中非金属夹杂物转变的情况。结果表明,采用精炼顶渣控制技术冶炼超低氧钢时,钢液不需要进行钙处理就能实现铝脱氧产物Al2O3→MgO·Al2O3尖晶石→CaO-MgO-Al2O3类复合夹杂物的转变,得到炼钢温度下呈液态的复合氧化物夹杂,这些液态的夹杂物容易通过碰撞长大上浮去除,得到高洁净度的钢液,且残留在钢液的氧化物夹杂为较低熔点的复合氧化物,在浇注过程中不会产生水口结瘤。     

精炼过程硅和铝脱氧机理分析

从热力学和动力学两方面对精炼过程深脱氧机理进行理论分析,并通过工业生产数据进行验证,研究结果表明,Al脱氧钢会促进回硅反应,且随着时间的延长回硅量增大,控制渣中低SiO2活度,高Al2O3活度及钢液中低酸溶铝含量有利于控硅,而且温度也是Al脱氧钢应考虑的控硅因素。     

钢包铸余渣作为转炉脱磷助熔剂理论及实践

针对铝酸钙系精炼钢包铸余渣代替萤石作为转炉助熔剂对脱磷效率的影响,首先利用Factsage热力学软件对比计算分析了Al2O3、CaF2作为转炉炉渣助熔剂,对脱磷产物活度及磷容量的影响规律,并在实验室硅钼炉上对脱磷效率影响规律进行了对比研究。在此基础上,研究了精炼钢包铸余渣代替萤石的替代比例及应用效果。结果表明,分别以Al2O3、CaF2作为转炉脱磷助熔剂时,二者对炉渣碱度的控制要求相当;CaF2的助熔能力明显强于Al2O3,而Al2O3能降低脱磷产物的活度,增加炉渣磷容量,相比CaF2对脱磷反应具有热力学优势;w((Al2O3))为5.0%～9.0%的炉渣达到的脱磷效率,与w((CaF2))为3.0%～6.0%时相当;用武钢铝酸钙系钢包精炼铸余渣代替萤石作为转炉炼钢脱磷助熔剂,其与萤石的替换比例为2.5∶1,冶炼过程炉渣熔化良好,转炉终点钢水脱磷率提高3.0%左右。     

环保型无氟化渣剂在攀钢炼钢中的应用

对攀钢集团西昌钢钒有限公司(以下简称西昌钢钒)铝脱氧钢精炼造渣机理进行了研究,根据理论分析精炼过程要求的“高碱度、高CaO活度、高熔化速度、低熔化温度”提出了一种新的无氟精炼化渣剂,主要成分为(/％:17 CaO,45 Al2O3,5 Na2O,4 MgO,5 SiO2).该化渣剂已在西昌钢钒应用,在LF工序加入量控制...     

Li_2O对钢包精炼渣的调质处理

为减少钢包合金化精炼浸渍罩粘渣,以Li2O作调质剂对钢包顶渣调质处理,研究Li2O对钢包顶渣的熔化温度、黏度及脱硫能力的影响。半球法熔化温度测定结果表明:Li2O的助熔效果明显,当其加入量为5%时,渣熔化温度从调质前的1439℃降至1300℃;旋转柱体法黏度测试结果表明:钢包顶渣的黏度高以及合金化精炼处理后顶渣黏度进一步升高,是造成浸渍罩粘渣的主要原因,Li2O能有效降低精炼处理后钢包顶渣的黏度,在1500℃时,未调质的钢包顶渣黏度约为6.5 Pa.s,调质后渣的黏度低于2 Pa.s。调质处理后的钢包渣不会引起钢液的回硫,并可使钢中硫的含量进一步降低。     

酸性精炼渣系SiO_2-Al_2O_3-CaO-MgO-FeO-MnO中Al_2O_3活度计算模型

为了获得帘线钢软吹终点钢水酸溶铝含量与渣中Al2O3之间平衡的热力学数据,本文根据熔渣结构的分子离子共存理论,建立了Si O2-Al2O3-Ca O-Mg O-Fe O-Mn O六元渣系的活度计算模型.计算得到了炼钢温度下酸性精炼渣中Al2O3的活度值,并分析了w(Mg O)和碱度w(Ca O)/w(Si O2)对Al2O3相关组元活度的影响,为帘线钢钢水软吹酸性渣精炼脱铝提供指导.     

国外钢包用耐火材料的发展概况

炉外精炼用钢包不同于一般浇钢钢包,由于其使用条件苛刻,因此对耐火材料有更高的要求。三十年来走过了“高Si_2——中Al_2O_3——高Al_2O_3——白云石碳砖—MgO—C砖”一段发展路程,现已基本定型,一般的包衬(包括侧壁和包底)采用碱性或高Al质耐火材料,渣线部分采用Mg—C砖或白云石碳砖,部分厂家也有采用全Mg—C砖钢包的。     

低氧高碳铬轴承钢LF-VD精炼时洁净度与夹杂物特征变化

研究了低氧高碳铬轴承钢在LF-VD精炼时洁净度与夹杂物类型、数量、尺寸等特征的变化规律,并关注了个别大尺寸夹杂物.试验中采用了二元碱度约为7、Al2 O3质量分数约30％ 的高碱度高Al2 O3精炼渣.LF精炼前期和中期钢中夹杂物主要为Al2 O3和MgO-Al2 O3:由于与钢液润湿性较差能够较好地去除,数量密度由L...     

Study on control technology of slag composition for low-sulfur ＆ low-oxygen steel

为实现高品质低硫、低氧钢的生产，有效降低钢中T．0、S含量，在考虑转炉下渣、炉渣氧化性以及钢水氧活度的条件下，研究确定了用于低硫、低氧钢冶炼的CaO-Si02-A1：03精炼渣系，并结合转炉下渣改质技术以及LF精炼钢包渣成分控制技术等工艺措施，制定了低硫、低氧钢的钢包渣改质制度。采用该技术生产的27CrMoNbV等圆管坯钢达到了成品w（T．0）≤15×10，w（S）≤0．005％的水平，实现了低硫、低氧钢的生产。     

CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2精炼渣组分活度热力学研究

为探索精炼渣-钢液-夹杂物三者之间的热力学平衡关系,采用Factsage热力学计算软件对GCr15轴承钢CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2精炼渣系各组分活度进行计算。结果表明:1600℃温度下,wMgO=5%时,aAl_2O_3、aCaO、aMgO及aSiO_2的范围分别为0.003~0.04、0.35~0.9、0.49~0.9、0.00008~0.0005,活度波动范围比较大。随着MgO含量增加,精炼渣系的液相区域有所减少,各组分活度波动范围明显减小。当wMgO=10%时,在高碱度范围内,降低碱度、增加Al2O3含量可增大aAl_2O_3,增加碱度及降低Al_2O_3含量可增大aCaO、aMgO和aSiO_2。与试验结果对比,应用热力学软件计算精炼渣的活度是可行的。     

TP347H精炼渣二次氧化控制及夹杂物变性处理

研究了采用EF+VOD+IC工艺流程生产TP347H不锈钢时由于精炼渣成分产生的二次氧化及其氧化夹杂物的变性处理过程.试验中VOD精炼过程中采用Al进行终脱氧,降低精炼渣中FeO、SiO₂含量,精炼渣四元碱度控制在1.3以上,保证钢中全氧质量分数小于0.003%.脱氧后使用喂Ca-Si线及钢包软吹的精炼手段,可将硬质Al₂O₃及MgAl₂O₄转变为CaO-Al₂O₃夹杂,减少硬质MgAl₂O₄夹杂总量并使夹杂物熔点低于1500℃.此类夹杂在炼钢温度下呈液态且更易于聚集与上浮,而在后续轧制、锻造过程中低熔点夹杂随基体发生形变,减少钢材裂纹的产生.     

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。     

钛微合金钢炉外精炼相平衡研究与热力学分析

摘要：为了解钛微合金钢炉外精炼过程中Ti元素在渣 钢间的平衡分配行为及走向,应用分子相互作用体积模型（MIVM）,通过规范子二元系活度标准态和优化模型参数,建立了CaO-Al2O3-FeO-TiO2熔渣活度计算模型,并预测渣中各组元活度;在含钛钢炉外精炼条件下,应用MIVM和Wagner公式研究了Ti在精炼渣CaO-Al2O3-FeO-TiO2与含钛钢液Fe-Al-Ti O间的平衡分配及影响因素。研究结果显示：渣中FeO的活度预测值与实验值符合较好,平均相对误差为9%;Ti在渣-钢两相间平衡分配比的计算值与工业数据符合较好;分配比随钢液中Al含量的降低、温度的升高和渣中CaO与Al2O3质量比的增加而增大,该规律与实际生产相一致。因此MIVM对多元含钛熔渣体系组元活度具有较好的预测效果,所设计的相平衡研究方法合理可行。本研究可为含钛合金钢化学冶金的基础理论研究提供一定的参考。     

透气砖在炉底位置与钢液吹氩行为的数值模拟

以精炼钢包为研究对象,在不同的透气砖位置的条件下,采用多相流模型计算了吹氩后钢包内钢液的流场,通过对流场数值的多元回归,计算了透气砖在钢包底部的最佳位置.结果表明:随着透气砖在钢包底部位置的变化,吹氩对钢液的搅拌效果也有很大的影响,当透气砖位置在钢包底部距中心位置为0.44R₀~0.48R₀之间时,底吹氩对钢液搅拌得更均匀.