通过控制渣成分提高钢的洁净度

由于轴承部件处于机械设备的连接轴位置，故受到反复应力，因此在使用一定时间之后，可能产生疲劳裂纹。所以为了保证其与机械设备的使用寿命同步，必须提高轴承钢的质量。一般来讲，大部分产品所用的轴承钢主要具有较高的Cr-C系成分。影响轴承钢寿命的因素是：非金属夹杂和偏析等。在这些因素中，已经用各种方法对非金属夹杂的影响进行了研究。根据这些研究可知，非金属夹杂起到了应力集中点的作用，并且最终导致了疲劳裂纹的产生和扩大。     

通过控制渣成分提高钢洁净度

由于轴承部件处于机械设备的连接轴位置．受到反复应力．因此在使用一段时间之后可能产生疲劳裂纹。所以为了保证其与设备的使用寿命同步，必须提高轴承钢质量。一般来讲。大部分产品所用的轴承钢主要具有较高的Cr—C系成分。影响轴承钢寿命的因素是非金属夹杂和偏析等。在这些因素中．已经用各种方法对非金属夹杂的影响进行了研究。根据这些研究可知。非金属夹杂起到了应力集中点的作用．并且最终导致了疲劳裂纹的产生和扩大。一项研究得出的主要结论是：[第一段]     

通过控制渣成分提高钢的纯净度

渣的性能在提高钢的纯净度方面起着非常重要的作用。特别是CaO／Al2O3比值、渣碱度、流动性和渣中氧活度直接影响钢的纯净度。为了有效地控制这些值，改变了脱氧方法和渣成分控制方法。研究了出钢前氧含量的影响。通过试验得出以下结论。     

通过控制渣成份提高钢的洁净度

由于轴承部件处于机械设备的连接轴位置,故受到反复应力,因此在使用一定时间之后,可能产生疲劳裂纹。所以为了保证其与机械设备的使用寿命同步,必须提高轴承钢的质量。一般来讲,大部份产品所用的轴承钢主要具有较高的Cr-C系成份。影响轴承钢寿命的因素是:非金属夹杂和偏析等。在这些因素中,已经用各种方法对非金属夹杂的影响进行了研究。根据这些研究可知,非金属夹杂起到了应力集中点的作用,并且最终导致了疲劳裂纹的产生和扩大。一项研究得出的主要结论是:     

高洁净度轴承钢GCr15的生产

介绍了对某特钢公司采用EAF-LF-VD-CC流程生产高洁度轴承钢GCr15的工艺过程。通过提高电炉出钢碳含量和精炼炉渣碱度、VD炉真空脱气、连铸保护浇铸、控制钢水过热度、轧钢加缓冷工艺等措施,实现了高洁净GCr15轴承钢的稳定生产。钢中氧含量稳定控制在(2～7)×10^-6之间,[H]<10^-6,[N]<50×10^-6,Ti<30×10^-6,非金属夹杂物达到了高洁净度轴承钢的质量要求,为国内同类电炉工艺生产高品质轴承钢提供了宝贵经验。     

低碳铝脱氧20钢钢水洁净度控制研究

为了研究120 t BOF-LF-RH-160 mm×160 mm坯CC工艺生产的铝脱氧20钢（/%:0.13～0.23C,0.17～0.37Si,0.35～0.65Mn,≤0.035P,≤0.035S,0.020～0.050Al）中非金属夹杂物的控制技术,对LF精炼过程中脱氧剂加入时机进行调整,并对精炼过程中非金属夹杂物类型与夹杂物数量进行分析。结果表明,转炉出钢后采用铝块脱氧,LF精炼进站非金属夹杂物主要为Al₂O₃,精炼结束前部分夹杂物由Al₂O₃转变为Al₂O₃·CaO,RH结束后非金属夹杂物密度3～4个/mm²,铸坯氧含量（7.48～8.18）×10^-6;而转炉出钢后采用硅锰进行脱氧,精炼结束前采用铝线,精炼过程中夹杂物主要为MnO·SiO₂,CaO含量小于5%,精炼结束非金属夹杂物控制为Al₂O₃,RH真空处理后,非金属夹杂物密度小于1.5个/mm²,铸坯氧含量（4.94～5.53）×10^-6。因此,针对采用“BOF-LFRH-CC”工艺流程生产的含铝钢,提出精炼结束前将非金属夹杂物控制为Al₂O₃,同时运用RH真空高效去除夹杂物,以提高钢水的洁净度。     

关于钢洁净度指数的讨论

首先从高品质钢的洁净化、精准化、均质化和细晶化四个方面引申出了钢中非金属夹杂物的问题,阐述了"非金属夹杂物不是钢的所有问题,但所有钢都有非金属夹杂物的问题"、"非金属夹杂物是钢的天然成分,可以通过研究非金属夹杂物的生成机理来确定其控制方略,进而改善钢的质量"等重要观点。讨论了总氧含量(T.O)作为钢洁净度指数的不足之处,进而提出了钢的洁净度指数(I_c=xT.O+y(Al_2O_3)),即对于铝脱氧钢,式中y为零,夹杂物的控制主要强调钢中T.O含量要低;对于硅锰脱氧钢,式中x为零,夹杂物的控制主要强调夹杂物中的Al_2O_3含量要低。基于此洁净度指数,总结了多种钢的洁净度和非金属夹杂物的控制目标。文中还讨论了稳态浇铸与非稳态浇铸对钢洁净度的影响,提出了钢水洁净度水平最好的情况是非稳态持续时间短,且钢中非金属夹杂物控制水平好。最后讨论了钢中非金属夹杂物数量和个数表征的几个经典问题,包括如何计算夹杂物的平均含量和平均尺寸、夹杂物尺寸组的大小和数量的关系、如何把二维的夹杂物尺寸分布结果转化为三维的结果。     

采用VOD工艺控制钢的洁净度

据“Steel Times”1988;216(3):144-146报道,抗腐蚀钢的洁净度是用户所强调的最重要的指标之一。“钢的洁净度”这一术语的意思是指不合乎需要的物质如气体(氢、氮或氧),硫、砷或非金属夹杂物(NI 的质、量结构以及立体分布状态。     

高洁净度钢轨钢的夹杂物控制技术

针对国内生产350 km/h高洁净度钢轨存在非金属夹杂物控制的核心问题,开展了相关研究.通过采用适宜的钢包底部吹氩模式和钢包渣组成,显著提高了钢中非金属夹杂物的去除率,T[O]去除率提高近40%;对硫化物夹杂的变性处理有效地控制了钢轨钢中夹杂组成和形态.这些技术在350 km/h高洁净度钢轨钢生产中的应用,不仅使钢轨的T[O]降到10.17×10-6,而且A类和B、C、D类非金属夹杂物评级分别≤2.0级和1.0级,实现了350km/h高洁净度钢轨钢的批量生产.     

通过控制渣成分 提高钢的纯净度

渣的性能在提高钢的纯净度方面起着非常重要的作用。特别是CaO／Al2O3比值、渣碱度、流动性和渣中氧活度等，都直接影响钢的纯净度。为了有效地控制这些指标，改变了脱氧方法和渣成分控制方法，研究了出钢前氧含量对其的影响。通过试验得出以下结论：     

电渣重熔钢液洁净度控制研究进展

电渣重熔工艺能够显著去除钢中的非金属夹杂物、降低钢中的总氧含量。本文阐述了电渣重熔过程中非金属夹杂物的去除机理、夹杂物成分和含量的控制以及电渣重熔过程中氧含量的控制,介绍了电渣重熔过程钢液洁净度控制的研究进展,提出了进一步提高电渣重熔过程钢液洁净度水平的研究方向。     

不同脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

研究使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后的连铸坯中显微夹杂物及大颗粒夹杂物的组成、数量以及各工序钢中总氧含量.结果表明:使用硅钙钡锶镁合金对气瓶钢进行脱氧可以减少铸坯中显微夹杂物数量和大颗粒夹杂物数量,并使得铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,使得硫化物夹杂和硅铝酸钙盐复合夹杂物增多,但对总氧含量影响不大.使用铝脱氧和硅钙钡锶镁合金脱氧都能将铸坯中总氧的含量控制在12×10-6以下.研究表明硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高.     

BOF-LF-CC工艺生产SPHC钢的洁净度

基于示踪剂生产试验,通过对国内某钢厂BOF-LF-CC工艺生产的SPHC钢的洁净度和缺陷进行全流程系统取样和综合分析。结果表明,LF出站时钢液中大型夹杂物由钙处理后的19.6 mg/(10 kg)升至36.7 mg/(10 kg)。LF精炼后至中间包浇注,钢液中氧质量分数由23×10-6升高至(36~48)×10-6,存在一定的二次氧化现象。铸坯和热轧板卷中夹杂物示踪剂结果显示,精炼渣、耐火材料、中间包覆盖剂以及结晶器保护渣均有不同程度的卷渣或侵蚀,其中精炼渣的卷入和中间包耐火材料的侵蚀最为严重。     

电渣重熔渣系对GCr15轴承钢洁净度的影响

针对目前在电渣重熔(ESR)GCr15轴承钢D类夹杂物超标问题,设计不同渣系,并分别借助Factsage软件和经验公式计算了渣系的熔化特性、黏度、电导率等物性参数,采用实验室渣金平衡实验及现场2.5 t电渣重熔实验分析得出：最优ESR渣系为55CaF₂-25Al₂O₃-15CaO-5MgO。使用新渣系平均全氧含量较传统渣系降低41.98%,并且能够降低电渣锭不同位置的全氧含量;对于1～5μm夹杂物个数较原始渣系下降了31.25%。通过渣系对夹杂物调控,改善了GCr15轴承钢中D类夹杂物,评级级别可达到0.5级,能够更好地“净化”电渣锭。     

提高重轨钢洁净度的试验

提出一种降低重轨钢中T.O和H含量的工艺方法。通过RH精炼实践,探讨了真空处理时间、石灰调渣及驱动氩气流量对脱氧、脱氢的影响。结果表明,在真空纯处理15min,驱动氩气流量80m3/h及添加适量石灰调渣的工况组合条件下,获得了钢中w（T.O）=（5~6）×10-6、w（H）=10-6左右的RH真空处理效果。     

精炼渣系对钢中夹杂物的影响

对纯净度要求高的轴承钢GCr15用6种精炼渣系在50kg感应炉上进行对比试验,并在大生产上得到了证实。结果表明,RS—4—2渣系生产轴承钢,既去除了钢中点状夹杂物,又能控制硫含量在标准范围内,是一种较好的精炼渣系。     

连铸坯非金属夹杂物产生及工艺控制

针对新天钢联合特钢冷轧用高品质带钢重皮质量缺陷的原因,对钢中非金属夹杂物的来源进行系统研究和分析,并对转炉工序、精炼工序、连铸工序进行优化和改进,降低了钢中夹杂物的含量,尤其大型夹杂物数量,夹杂物级别由3.5级降低到1.0级,使钢水洁净度得到有效提高,解决了夹杂物含量高和铸坯表面缺陷造成的轧材缺陷问题。     

EAF—LF—VD—CC流程生产GCr15轴承钢的洁净度及夹杂物演变

为探究GCr15轴承钢在冶炼过程中夹杂物的演变规律,基于国内某钢厂EAF—LF—VD—CC工艺过程进行全流程取样分析,系统研究了全流程杂质元素含量的变化以及夹杂物的演变.分析结果表明,轧制后的轧材钢样杂质元素Ca和Ti的质量分数较高,分别达到0.001 6%和0.001 7%,全氧(T.O)质量分数为0.000 7%.轧材中夹杂物类型主要为镁铝尖晶石、钙铝酸盐类和硅酸盐类复合夹杂物.较大尺寸的夹杂物出现在LF和VD精炼工位,且夹杂物最大尺寸超过了30μm.VD破真空后出现了大量CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂类复合夹杂物,成分分布均匀,个别尺寸甚至超过45μm.连铸坯和轧材中MnS和TiN夹杂物占比较高.     

EAF-LF/VD-CC工艺生产压力容器钢的洁净度研究

为了解天津钢管集团公司EAF-LF/VD-CC工艺生产压力容器钢12Cr1MoVG的洁净度水平,通过系统取样、示踪剂追踪、综合分析等方法,对LF处理前后、中间包钢水和连铸坯中总氧、显微夹杂及大型夹杂物的数量及变化情况进行了全面研究.结果表明,LF/VD精炼后钢液w(T[O])平均为15×10-6,中间包为17×10-6,铸坯为(18～24)×10-6,其中头坯＞尾坯＞连浇坯＞正常坯.铸坯中的显微夹杂物数量是3.53个/mm2,主要为球形钙铝酸盐、硅铝酸盐和铝酸盐与硫化物的复合夹杂,90%以上的夹杂物尺寸小于10μm;铸坯中大型夹杂物有铁铝硅酸盐、钙镁硅酸盐等,来源于钢的二次氧化、钢包卷渣、耐火材料侵蚀、结晶器卷渣等.