管线钢非金属夹杂物控制研究

对高品质管线钢（钢板）中大尺寸B类夹杂物进行了分析。结果表明,该类夹杂物为CaO-Al2O3,其Al2O3含量为54％～58％。通过对精炼过程钢中夹杂物的分析发现,钢板中大尺寸B类夹杂物的来源为钙处理和软吹后尚未从钢中上浮、去除的夹杂物。对软吹工艺的试验结果表明,软吹时间和软吹氩气流量对钢中夹杂物的去除都有很大的影响,在适当增加软吹时间的同时采用较小的软吹氩气流量利于钢中夹杂物的上浮、去除及B类夹杂物的控制。     

钢液精炼和连铸过程中物理去除夹杂物现状及展望

在钢液精炼过程中,夹杂物的去除工作是至关重要的。现阶段,常用的夹杂物去除工艺主要为:磁搅拌和钢包氩气底吹;RH及RH侧底复吹;中包-流速控制装置、气幕挡墙和磁感加热;结晶磁搅拌与磁制动和水口氩气底吹。文章中笔者综述了钢液精炼过程中去除夹杂物的方法及其原理,并探讨了影响夹杂物去除的相关要素,旨在为创新钢液精炼过程中夹杂物的清除方法提供相关的理论依据以及参考。     

钢包氩气流量对冷镦钢SWRCH35K中DS夹杂物的影响

在精炼进站时采用BaCO₃作为示踪剂,对比钢包底吹氩气流量对“120 t BOF→LF→CCM”流程生产的冷镦钢SWRCH35K中DS类夹杂物的影响。结果表明,氩气流量对精炼结束炉渣成分及夹杂物的类型无明显影响;精炼进站到精炼结束采用小氩气和正常氩气搅拌夹杂物密度分别降低4.5个/mm²和7.1个/mm²,精炼结束到中包两种工艺夹杂物变化相差不大,精炼正常氩气搅拌精炼结束、软吹后、中包含Ba的夹杂物比例比小氩气搅拌分别高51.5%、26.1%、39.3%。铸坯中DS夹杂物组成有单相、两相和三相。精炼采用小氩气搅拌和正常氩气搅拌铸坯中检测到含Ba的DS夹杂物占所有DS夹杂物的比例分别为28.6%和39%。所以,控制精炼过程中冶炼的氩气搅拌强度也是控制钢中DS夹杂物的关键。     

钢包底吹氩工艺改进实践

通过建立模型,对比分析在LF精炼不同阶段、不同氩气流量条件下去除夹杂物的工艺效果。结合生产实际情况,对LF精炼送电加热、合金化、增碳、脱硫、软吹期间的氩气流量进行了调整,调整后的数据显示钢水中夹杂物被充分去除,且环流搅拌效果较好,从而取得较好的精炼效果,提高钢包底吹氩气利用效率和钢水夹杂物控制水平。     

钢包内夹杂物行为物理模拟与探讨

通过对目前石钢公司精炼过程中钢包底吹氩控制的物理模型实验,模拟钢包内非金属夹杂物在钢水中的行为,探索改善非金属夹杂物的控制方法。利用水模型,通过卷渣实验、底吹氩时间、底吹氩气流量优化实验等模拟了非金属夹杂物在钢水中的行为,确定有利于去除夹杂物的合理底吹氩软吹时间为30 min,流量控制为40 NL/min,此时钢液循环流动输送夹杂物至钢包表面的速度加快,夹杂物的上浮和去除效果较好。     

C72DA钢种精炼夹杂物控制实践

为提高宣钢C72DA钢液纯净度,对LF精炼软吹10～45 min钢中夹杂物数量、最大尺寸变化进行研究.综合考虑夹杂物的去除效果并结合转炉、连铸生产周期等因素,制定了软吹时间控制在35～45 min的最优工艺方案.生产实践表明,钢液中夹杂物大幅降低,夹杂物合格率由96.85％提高至99.58％,钢液纯净度显著提高.     

150 t BOF-LF-VD-CC流程无铝脱氧工艺高速轨钢冶炼过程的夹杂物行为

时速350 km高速钢轨要求钢中全氧含量T[O]≤20×10^-6,非金属夹杂物B、C、D类≤1.0级。国内在重轨钢冶炼中,通常采用无铝脱氧工艺,即采用SiCaBa合金强化脱氧,形成了低熔点的Mn-Al-Si-Ba-Ca多元型氧化物夹杂,该类夹杂物在精炼中全部排出钢液。研究了铁水预处理脱硫-150 t顶底复吹转炉-LF-VD-280 mm ×380 mm连铸流程冶炼钢轨钢U71MnG时的夹杂物行为,包括无铝脱氧工艺钢轨钢中氧化物夹杂的组成及特征,转炉终点[C]对钢水氧活度的影响以及LF精炼渣碱度和VD后期软吹氩搅拌对钢氧含量和夹杂物的影响。结果得出,钢轨头部的≤20μm氧化物夹杂为精炼时二次脱氧产物,通过控制转炉终点[C]＞0.15%,控制精炼渣碱度(CaO)/(SiO₂)=2.5~3,∑(FeO+MnO)≤1.0%可有效降低钢轨钢中氧化物的数量和尺寸。     

Q345D钢精炼过程夹杂物生成及演变行为

冶炼Q345D钢时由于夹杂物导致的探伤不合格情况时有发生,为了进一步去除和控制钢中非金属夹杂物,通过工业试验研究了"LF精炼→RH真空精炼→钙处理→软吹→连铸"工艺中的夹杂物生成及演变规律,并通过热力学计算优化钙处理工艺.结果 表明,转炉炉后及LF进站时采用铝强脱氧,夹杂物主要为Al2O3,LF精炼过程采用高碱度、强还...     

60t LF-VD精炼过程18CrNiMo7-6齿轮钢夹杂物的演变

18CrNiMo7-6钢（/%:0.17C,0.57Mn,0.24Si,0.012P,0.003S,1.70Cr,1.49Ni,0.28Mo）的冶金流程为60t EAF-LF-VD-2.1t铸锭。取样分析了EAF铝锭预脱氧,LF铝粒和碳化硅混合脱氧剂扩散脱氧（LF初渣成分/%:57~60CaO,20.5~22.0Al₂O₃,9.9~11.3SiO₂,8.8~10.6MgO,0.7~1.1FeO,0.7~0.9MnO）,VD后和软吹后钢中夹杂物数量、尺寸和组成的变化。结果表明,精炼过程1~10μm夹杂物数量降低16.67%,>10μm夹杂物数量降低50%,≥30μm夹杂物基本去除;精炼过程中生成的夹杂主要为镁铝钙的复合夹杂物和CaS,MgS,MnS等硫化物;成品材中主要为Mg-Al的氧化物夹杂,硫化物以MgS为主,有少量MnS、CaS。应进一步优化冶炼工艺,控制中小型夹杂物的形成。     

莱钢90t LF/VD精炼钢包智能吹氩技术的开发与应用

对精炼过程中夹杂物行为的试验表明,吹氩搅拌可显著减少夹杂物数量,降低夹杂物浓度,增大夹杂物尺寸。在莱钢90 t LF/VD精炼钢包炉安装智能吹氩设备,建立了智能吹氩标准,实现了氩气流量的精确控制,降低了轧材中夹杂物的含量,提高了产品的实物质量,同时电耗和电极消耗分别下降了27%和14%,氩气消耗降低了26%。     

钢包炉吹氩与夹杂物去除

为了掌握钢包炉的冶金功能和去除夹杂物的规律,分析了钢包炉的精炼功能和精炼过程中钢液的流动行为及其对夹杂物去除的影响。探讨了钢包炉吹氩时夹杂物颗粒的去除效率与搅拌功、均匀混合时间、氩气泡直径、夹杂物直径、透气砖数目、吹氩流量及吹氩时间之间的关系,提出了合理的钢包炉底吹氩制度,以满足钢液精炼的要求。     

不同工艺流程下SPHC钢的夹杂物对比分析

采用ASPEX夹杂物自动分析仪,从精炼终点→中包→铸坯过程中的夹杂物数量密度、尺寸和形貌变化方面,对比分析了三种不同工艺流程生产的SPHC钢。研究结果表明:1)氩站直上工艺的钢中夹杂物数量密度最大,LF和RH路线的夹杂物数量较少。2)从精炼终点→中包→铸坯,夹杂物的数量和大小都在逐渐降低,CT、LF和RH工艺路线从精炼终点到中包,夹杂物数量分别减少42.5%、46.8%和35.4%,从中包到铸坯,夹杂物数量分别减少79.3%、55.8%和79.2%。     

浅析精炼炉渣碱度对钢液夹杂物的影响

舞钢在生产钢锭成材130 mm以上厚度、有国标探伤要求的钢板时,因夹杂物去除不彻底导致探伤合格率偏低。通过对比不同LF精炼终渣碱度以及不同VD真空处理后软吹时间状态下的钢液夹杂物数量,分析影响钢液夹杂物含量的主要因素。结果表明:合理的精炼炉渣碱度和真空处理后软吹时间有利于去除钢液中夹杂物,可有效减少钢锭成材厚板的夹杂物数量,提高国标探伤要求钢板的探伤合格率。     

管坯钢T91夹杂物控制实践与分析

对管坯钢T91的夹杂物控制进行了试验研究。试验结果表明:电炉严格控制下渣并降低出钢温度,LF炉强化Al脱氧,强化渣系碱度和Al2O3含量控制(精炼渣碱度按3.0～3.5进行控制,w(Al2O3)按23%～27%控制),能有效降低钢液中的夹杂物;同时合理控制底吹氮气、氩气流量,能进一步去除钢中的夹杂物,避免钢液卷渣。     

SPA-H钢LF精炼过程非金属夹杂物行为研究

对武汉钢铁股份有限公司条材总厂"BOF→LF→CSP"工艺生产SPA-H钢2个炉次的LF精炼过程进行了系统取样,并利用Aspex自动扫描电子显微镜分析统计了钢中夹杂物的成分、尺寸、面积和数量。研究发现,当钢-渣反应和钢-炉衬反应达到平衡时夹杂物在CaO-Al2O3-MgO三元系相图中呈直线分布,通过对比2个炉次钢中夹杂物的转变,说明控制精炼渣成分和精炼时间,可以使部分Al2O3夹杂物进入CaO-Al2O3-MgO三元系低熔点区,并且在软吹过程中能够获得较好的夹杂物去除效果。     

高强冷镦钢LF精炼过程夹杂物的变化行为

通过多种分析手段系统研究了40Cr冷镦钢LF精炼过程夹杂物的变化,得到LF精炼过程钢中夹杂物面积比与T.O含量变化规律相一致,从LF进站到LF出站,钢中夹杂物面积比由1.41%减小到0.45%;并且LF精炼能够有效地去除当量直径大于10μm的大颗粒夹杂物,绝大部分夹杂物的当量直径都落在2~5μm。LF采用高碱度、强还原性炉渣精炼,结合钙处理技术,可以有效地使钢中Al2O3夹杂转变为MgO-Al2O3系、CaO-Al2O3系和CaO-MgO-Al2O3系夹杂,改善钢的可浇性和冷镦性能;但需进一步合理的控制钙处理工艺,减少钢液的卷渣和二次氧化,提高钢液的洁净度。     

120 t LF精炼过程搅拌强度对Q195低碳钢中大尺寸夹杂物数量的影响

采用"120 t BOF→LF→Ca处理→160 mm × 160 mm CC"工艺生产的Q195钢。示踪检验得出,当LF精炼过程氩气流量在300～600 L/min时,50 × 400 mm²检验面积中,铸坯中≥27 μm大尺寸夹杂物31个,主要来源于LF精炼渣卷渣、钙处理生成的CaS、水口内壁材质剥落和钢中内生大尺寸钙铝酸盐夹杂物,其中由LF精炼渣卷渣形成的大尺寸夹杂物所占比例为29.1%。通过精炼全程将氩气流量由300～600 L/min降低至100 L/min,发现可以显著降低精炼渣卷渣形成的大尺寸夹杂物数量,同样的检测面积≥27 μm夹杂物降至19个。     

超声与吹氩处理对钢液中夹杂物去除效果的对比研究

为提高钢的洁净度,减少钢中夹杂物含量,采用超声波工具头直接插入高温钢液进行处理的方法,对比研究了超声波处理和吹氩处理去除钢液中夹杂物的效果.结果表明:超声波单独处理可以减少钢液中Al2O3夹杂物,但去除率较低,约为4%～12%;随着超声处理时间的增加和超声波功率的减小,夹杂物去除率提高.吹氩单独处理时,钢液中夹杂物去除率较高,为29%～41%;随氩气流量的增加,夹杂物去除率呈升高的趋势.     

90 t LF精炼0Cr18Ni9不锈钢的夹杂物控制工艺实践

叙述太钢二炼钢厂90 t LF精炼0Cr18Ni9奥氏体不锈钢时对钢中夹杂物的控制效果。工艺实践表明,钢水经VOD后,钢中氧含量为(40～55)×10^-6,再经LF喂铝线0.3～1.0 kg/t时,可使钢中氧含量进一步降至(24～35)×10^-6,同时钢中夹杂物数量减少40%以上;接着喂0.9～1.5 kg/t硅钙线使钢中夹杂物变性成球状,同时通过200～600 L/min氩气搅拌10～20 min和50～150 L/min氩气搅拌15～20 min,使钢中夹杂物数量进一步减少50%以上,并去除了钢中尺寸为30μm以上的夹杂物。     

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。