RH精炼终点-中间包浇铸过程超低碳钢水增碳的影响因素

通过数据统计,分析了钢厂180 t RH精炼结束到45 t中间包浇铸过程中钢包衬、中间包涂料和覆盖剂等对MA超低碳钢水(≤0.005%C)增碳的影响。结果表明,连续浇铸第1炉增碳较大,增碳量5×10^-6~10×10^-6,其余炉次增碳量≤3×10^-6。通过第1炉缓缓加入覆盖剂控制中间包液面波动,加Al₂O₃减少钢包渣线侵蚀,减少钢包砖衬、中间包涂料和覆盖剂游离碳含量,可使RH精炼终点-中间包浇铸过程中钢水增碳量≤3×10^-6。     

超低碳钢210 t RH脱碳精炼工艺的优化

分析和确定了RH精炼的初始碳含量、提升气体流量和转炉终点氧含量,并进行生产实践。结果表明,RH进站初始碳含量应控制在250×10^-6~400×10^-6,转炉出钢时终点氧含量应控制在250×10^-6~400×10^-6。实际生产数据统计表明,在PH处理初期（0~3 min）,各炉次脱碳速率最大值可达到98×10^-6/min,在脱碳终点时,碳含量在12×10^-6左右。     

100 t复吹转炉-RH-70 mm板坯连铸流程0. 88% Si无取向硅钢的夹杂物行为

0.88%Si无取向硅钢的生产工艺为100 t BOF出钢时加300kg石灰,终点[C]0.035%~0.05%,出钢温度1640~1650℃,RH吹氧脱碳,加99.0%Al-Fe合金6.69 kg/t,加70%Si-Fe合金15.70 kg/t,70 mm板坯连铸过程全程保护浇铸,使用镁质碱性中间包覆盖剂。分析结果表明,RH终点[O]28×10^-6,铸坯[O]22×10^-6,RH-前[N]为16×10^-6,RH过程增氮4×10^-6,RH结束到铸坯增氮6×10^-6;RH脱碳终点时钢中夹杂物以球形MnO·Al₂O₃为主;RH出站时以不规则形状的Al₂O₃为主,并伴有少量单独存在的CaS夹杂;中间包钢液内的夹杂物主要以不规则形状的Al₂O₃为主;铸坯中多为不规则形状的Al₂O₃以及少量AlN,还有少量由结晶器卷渣引起的含Na成分的复合夹杂物。     

120t LD-LF-RH-CC全流程钢水氮含量控制技术研究和工艺实践

针对攀钢重点品种钢氮含量偏高的问题,通过调研,确定了转炉终点钢水氮含量高、出钢过程增氮严重、精炼结束至中间包增氮严重是导致氮含量偏高的主要原因,提出“转炉低氮钢冶炼”、“两步脱氧控制出钢过程增氮”、“双氩封长水口保护浇注”等氮含量控制的关键技术,可将转炉终点钢水氮含量平均控制在13×10^-6以内,出钢过程及精炼结束至中间包增氮控制在5×10^-6以内。应用结果表明,板坯大梁钢、电工钢、IF钢成品氮含量分别为30.3×10^-6、18.2×10^-6、16.3×10^-6,方坯重轨钢和帘线钢成品氮含量平均为40.8×10^-6、38.2×10^-6,使攀钢低氮品种钢氮含量控制水平得到了大幅度的提升。     

氮含量对U71Mn高速钢轨力学性能的影响

重轨U71Mn钢(%:0.66～0.76C、0.15～0.35Si、1.10～1.40Mn、≤0.030P、≤0.030S)的冶金工艺流程为100 t转炉-LF(VD)-280 mm×380 mm连铸。研究了转炉至中间包各工序[N]及影响因素,氮含量对钢轨力学性能的影响。结果表明,随钢中氮含量由54×10^-6增加至94×10^-6,钢轨的断裂韧性由34.7～38.1 MPa m1/2降至28.1～31.5 MPa m^1/2。LF精炼时将增碳剂由沥青焦改为无烟煤时,钢中氮含量可控制≤64×10^-6,平均氮含量为50.9×10^-6。     

BOF-RH-CC与BOF-LF-CC流程对冷镦钢ML08Al洁净度的影响

分析了“BOF-RH-CC”和“BOF-LF-CC”两种工艺流程生产的ML08Al钢中非金属夹杂物类型、数量密度及总氧变化。结果表明,两种流程转炉脱氧合金化后钢中非金属夹杂物主要为Al₂O₃;采用“BOF-LF-CC”流程,LF精炼结束钢中部分非金属夹杂物由Al₂O₃转变为Al₂O₃·CaO和Al₂O₃·MgO;而采用“BOF-RH-CC”流程,RH真空后钢中非金属夹杂物仍然以Al₂O₃为主。转炉出钢脱氧合金化后,钢水中总氧含量27.8×10^-6～31.5×10^-6,经过LF精炼后,总氧含量为20.2×10^-6～22.5×10^-6,而经过RH处理后,总氧含量为14.7×10^-6～15.3×10^-6。LF精炼和RH真空处理对夹杂物数量的去除率分别为49.6%和80.9%。因此,“BOF-RH-CC”工艺流程生产的ML08Al钢水洁净度优于“BOF-LF-CC”工艺流程生产的钢水。     

120 t BOF-LF-RH-CC流程冶炼石油套管钢时TiN的析出和控制

石油套管用钢(/%:0.26~0.29C,0.25~0.35Si,0.40~0.50Mn,≤0.009P,≤0.004S,0.95~1.05Cr,0.09~0.11V,0.02~0.04Al,0.015~0.020Ti,≤0.0060N)的生产流程为铁水预处理-120 t BOF-吹氩-LF-喂CaSi线-RH-合金化-喂CaSi线-软吹氩-Φ220 mm圆坯连铸工艺。通过热力学分析得出钢中N含量超过50×10^-6以及工业试验得出生产的圆铸坯中的N含量为67×10^-6时,在铸坯中易形成2μm以上的TiN夹杂。通过控制BOF终点[N]≤30×10^-6,LF终点[S]≤25×10^-6,[O]≤25×10^-6,[N]≤35×10^-6,RH合金化后终点[N]≤35×10^-6,[H]≤1.5×10^-6,稳定喂CaSi线速度300~400 m/min,控制中间包[N]≤40×10^-6,严格连铸保护浇铸工艺,则铸坯中的N含量≤50×10^-6,钢中TiN夹杂数量显著下降,未发现大尺寸TiN夹杂物。     

无取向电工钢冶炼过程氧含量控制

无取向硅钢的磁性能与钢的洁净度水平密切相关。为实现对无取向电工钢冶炼过程氧含量的合理控制,分析了无取向电工钢冶炼过程碳氧含量变化数据,热力学计算转炉终点临界碳含量与炉渣α_FeO。结果表明:随着转炉终点碳含量的降低,终点氧含量升高且波动范围大,合理出钢碳含量应控制为0.03%～0.05%;为满足炉渣中T.Fe≤24%的现场生产要求,终点碳含量应高于0.031%;钢包底吹氩气可有效降低钢液中过剩氧,降低钢液的平均碳氧积;据现场生产数据,RH精炼前理想碳、氧含量应控制为0.025%～0.035%和500×10^-6～650×10^-6,相应转炉终点碳含量控制为0.03%～0.04%。     

增氮析氮法去除钢中夹杂物工艺实践

在42CrMoA合金结构钢LF-RH精炼生产中，进行了原生产工艺和增氮析氮法去除钢中夹杂物技术工业试验研究，获得了良好的实验效果。通过系统取样，发现在增氮析氮法LF精炼过程中，通过底吹增氮法可使钢中T[N]含量增至260×10^-6以上，满足RH真空精炼过程中以气泡形式析氮的需求；增氮析氮法还具有良好的全氧去除效果，经RH真空处理后，平均T[O]含量下降率可达37.4%；增氮析氮法也具有良好的夹杂物去除效果，经处理后单位面积夹杂物数量由原有的8.771个/mm²降为3.585个/mm²，去除率达34.6%；在各类夹杂物中，增氮析氮法对氧化铝夹杂去除效率最高，处理后可将钢中Al₂O₃夹杂比例由83%降为74%，有效提升了42CrMoA合金结构钢洁净度。     

150 t钢包炉(LF)精炼过程控制钢水增氮的工艺实践

兴澄特钢生产碳素结构钢和船板用钢的生产流程为150 t BOF-LF-RH-200~250 mm板CC工艺。统计分析了精炼过程造渣埋弧操作、送电制度、LF加热时间、钢包底吹氩等工艺因素对钢水增氮的影响。通过控制除尘吸风管道阀门开启度,保持LF内微正压操作,精炼前采用较高供电功率,后期用低供电功率,精炼前、中、后期分别采用氩气流量200,400~500,200~300 L/min,以及控制LF渣量1.2%等措施可使LF精炼过程的增氮量≤5×10^-6,不经过RH真空处理,可控制板坯氮含量≤50×10^-6。     

20CrMnTi冶炼过程中气体含量的控制

以某厂“转炉-LF精炼-小方坯连铸”工艺生产20CrMnTi钢为基础,对冶炼过程中氧、氮含量变化规律进行了研究。结果表明：LF精炼过程具有良好的脱气效果,钢液T[0]含量降低了33％[N]含量变化较小;钢液转移至中间包过程中存在较严重的钢液二次氧化和中间包内衬氧化物的熔蚀,T[O]和[N]含量分别增加了54．2％和20．5％;浇注过程中钢液吸气严重,使钢中[N]含量增加了51．6％,由于在浇注过程中去除了部分氧化物夹杂,T[O]含量降低了15．5％。由此可见,为了提高该厂20CrMnTi铸坯质量,现有生产工艺需要进一步防止钢液二次氧化。     

氧气瓶钢冶炼过程氮含量控制

针对气瓶钢氮含量偏高,波动大,控制困难的问题,对炼钢工序全流程钢水中氮含量展开了调查.调查结果表明,转炉终点钢液氮含量偏高,增氮主要环节为转炉出钢过程和RH精炼结束到中包开浇.针对调查结果,提出了转炉低氮钢冶炼技术、出钢过程脱氧工艺优化及连铸保护浇注等技术措施,有效的降低了转炉终点氮含量,出钢增氮和浇注过程增氮也得到了有效的控制,使成品钢水中氮含量稳定控制在50×10-6以内,减小了氮对成品钢材性能的影响.     

Principle and Practice on High Nitrogen Steel Melting by Blowing Ammonia Gas

 Abstract: During the HNS melting process, the absorption reaction of Nitrogen in the liquid steel by blowing NH3 and N2 was investigated respectively. In order to obtain higher content of nitrogen in steel, the liquid steel should be deoxidized and desulfurized because the [O] and [S] as surface activity element is not favorable to absorb nitrogen in melting process. Based on the metallurgical thermodynamics, the coupling reaction of NH3 with [O] can improve the generation of activity nitrogen atom in liquid steel. Nitrogen atom is easier to be absorbed than nitrogen molecule. At the same time, blowing ammonia gas can remove the oxygen from liquid steel and decreased the inclusion in the steel. Experiments of HNS melting in ten-kilogram inductive furnace indicated that, for liquid steel with same content of alloys and blowing the same mole of nitrogen , the absorption effect of nitrogen by blowing NH3 increase 18~75% than that of blowing N2.The technical process of melting HNS by blowing NH3 under normal pressure is feasible in industry production.h     

电弧炉冶炼工艺对钢液氮含量的影响

根据现场试验结果，分析了南钢100t电弧炉冶炼工艺对钢液氮含量的影响，结果表明：对同一批废钢，随着铁水加入量的增加，出钢钢液氮含量下降；出钢过程加铝脱氧则增加钢液吸氮量。     

LF炉精炼AISI410不锈钢吹氮合金化研究

研究了40 t LF炉精炼AISI410不锈钢时,在常压下吹氮气增氮工艺(吹氮流量、吹氮时间及钢液温度)对AISI410不锈钢氮含量的影响,建立了AISI410不锈钢氮溶解度热力学计算模型。结果表明:钢中氮含量随着吹氮时间、氮气流量的增加而增大;常压下吹氮10 min,钢液含氮量可达到0.05%;随着氮流量增加钢液达到饱和的时间缩短,氮的溶解度随着钢液温度的降低而升高。应用热力学模型进行了分析,不同吹氮条件下氮溶解度实测值与热力学模型计算值较吻合。为LF炉精炼含氮不锈钢控制氮含量提供了理论依据。     

煤基增碳剂代替沥青焦炼钢的试验研究

通过炼钢增碳试验表明:煤基增碳剂的增碳效率与沥青基增碳剂相当,用其代替目前普遍使用的沥青基增碳剂炼钢增碳不影响钢的质量,同时可提高企业经济效益。     

增氮析氮法去除硅锰脱氧钢中夹杂物的研究

以硅锰脱氧的SWRH82B热轧盘条为实验钢种,研究增氮析氮法对硅锰脱氧钢中夹杂物的去除效果,并设置0.02、0.035、0.05、0.065和0.08 MPa五组增氮压力进行热态实验.实验结果表明:在1873 K的温度下,钢液经过增氮20 min、真空处理30 min后,不同炉次钢中T[O]均下降至1×10-5以下,最低为4×10-6,T[N]均下降至5×10-6以下,最低为2×10-6,夹杂物去除率均为40%以上,T[O]去除率均大于78%,表明该技术对硅锰脱氧钢中的夹杂物及T[O]有良好的去除效果.此外,随着增氮压力的升高,钢中T[O]与夹杂物去除率均有所升高,当充氮压力为0.08 MPa时,T[O]与夹杂物去除率分别达到89.2%和87.4%.理论分析表明,随着增氮压力的升高,气泡形核率增大、钢中生成气泡数量增多、钢中气泡的密度增加,从而提升气泡去除夹杂物的效率.      

高氮钢制备及焊接过程中氮的溶解与释放

综述了高氮钢制备及焊接过程中氮的溶解与释放规律;论讨了不同制备及焊接工艺下钢中氮溶解度的计算公式、适用条件及影响因素等;指出大气压力下的GTA焊接过程是一个非平衡过程,焊缝处的氮含量与保护气体中的氮分压之间不满足Sievert定律,焊缝处的氮含量主要取决于钢中平衡氮含量和Cr的含量;选择GTA焊接时,在较低的氮分压下,便可对焊缝氮含量进行控制,但由于氮的吸收和释放较快,采用GTA焊接时焊缝氮含量不能精确控制;采用（CO2,YAG）激光焊接时需要考虑焊缝氮的释放;氮质量分数大于1．0％的高氮钢焊接方法亟待开发．     

转炉应用碳化硅合金化的生产实践

30t转炉用w（SiC）=82％～88％的碳化硅合金替代硅铁和增碳剂进行转炉合金化试验的生产实践表明，该工艺稳定性好，与同品种原脱氧合金化工艺相比，新脱氧合金化工艺钢的化学成分内控率提高10％～18％，HRB335、HRB400螺纹钢的抗拉强度平均提高10MPa．