优化精炼工艺生产SPHC钢的洁净度研究

针对优化精炼工艺生产SPHC钢的洁净度进行研究,采用系统取样和综合分析,对RH精炼后、LF精炼后、中间包和铸坯钢样中T.O和N含量,显微夹杂物的变化规律以及铸坯中大型夹杂物进行了系统的分析。结果表明:采用铁水预处理(脱硫)→120t顶底复吹转炉→RH(钙处理)→连铸工艺生产的SPHC铸坯中的w(T.O)和w(N)分别为23×10-6和17×10-6,化学成分满足要求,每10kg铸坯大型夹杂物为4.76mg,与原工艺生产的铸坯洁净度基本一致,进一步优化RH精炼工艺可使SPHC铸坯具有很高的洁净度。     

80 t转炉-钢包吹氩-连铸冶炼过程对Q235A钢气体夹杂含量的影响

检测和分析了80 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-连铸流程冶炼Q235A钢(0.14%～0.22%C、0.30%～0.65%Mn)在转炉终点、转炉出钢过程合金化后、钢包吹氩、中间包、钢水和铸坯中的氧、氮和夹杂物含量.结果表明,转炉终点氧含量为350×10-6,加脱氧剂和合金化后,氧含量降低42%,经钢包吹氩,钢中氧含量进一步降低,铸坯中平均氧含量25×10-6;钢中氮含量由转炉终点20×10-6增至铸坯40×10-6;钢包加脱氧剂、合金化后吹氩,钢中可去除约50%夹杂物,使铸坯中夹杂物含量≤45×10-6,一般夹杂尺寸≤10μm,最大尺寸为20μm.     

X80管线钢洁净度研究

对X80管线钢中非金属夹杂物进行金相观察、大样电解和扫描电镜分析。结果表明:从LF进站到铸坯过程中显微夹杂物呈显著的下降趋势,降幅达77.77%,在LF和RH精炼过程中,夹杂物数量降低最为明显;铸坯中夹杂物主要类型为CaO-CaS-Al2O3复合夹杂,其xCaO/xAl2O3小于12 CaO·7Al2O3的xCaO/xAl2O3=1.71,夹杂物变性效果较差。X80管线钢从转炉终点到铸坯过程中,平均T.O呈下降趋势,LF进站到钙处理后,平均w(T.O)减少了2.06×10-6,RH精炼过程平均w(T.O)降低了2.27×10-6,需提高LF精炼操作水平和RH精炼操作稳定性。RH出站到铸坯是一个增氮的过程,增氮质量分数为2.27×10-6,保护浇铸水平较高;铸坯中大型夹杂物数量为1.46 mg/10 kg,夹杂物主要为球状的钙铝酸盐夹杂物、硅铝酸盐夹杂物以及与镁铝尖晶石形成的复合夹杂物。     

X80管线钢洁净度研究

对X80管线钢中非金属夹杂物进行金相观察、大样电解和扫描电镜分析。结果表明:从LF进站到铸坯过程中显微夹杂物呈显著的下降趋势,降幅达77.77%,在LF和RH精炼过程中,夹杂物数量降低最为明显;铸坯中夹杂物主要类型为CaO-CaS-Al2O3复合夹杂,其XCaO/XAl2O3小于12CaO·7Al2O3的XCaO/XAl2O3=1.71,夹杂物变性效果较差。X80管线钢从转炉终点到铸坯过程中,平均T.O呈下降趋势,LF进站到钙处理后,平均W(T.O)减少了2.06×10-6,RH精炼过程平均W(T.O)降低了2.27×10-6,需提高LF精炼操作水平和RH精炼操作稳定性。RH出站到铸坯是一个增氮的过程,增氮质量分数为2.27×10-6,保护浇铸水平较高;铸坯中大型夹杂物数量为1.46mg/10kg,夹杂物主要为球状的钙铝酸盐夹杂物、硅铝酸盐夹杂物以及与镁铝尖晶石形成的复合夹杂物。     

天钢生产轴承钢GCr15工艺研究与实践

介绍了天钢采用120 t BOF→LF→VD→CC工艺流程生产轴承钢GCr15的实践。在铁水磷含量较高的情况下,通过使用复吹转炉留渣与双渣吹炼法脱磷,实现了转炉终点高碳低磷出钢,C含量平均为0.32%,P含量平均为0.0095%。LF精炼过程中选用高碱度(R=7~9)的Ca O-Si O2-A12O3系精炼渣强化精炼深脱氧、脱硫,在不进行预脱硫处理工艺条件下保证了成品中[S]≤0.005%。VD真空处理后保证软吹氩时间大于20 min,镇静时间不少于10 min,以去除更多的夹杂物。最终铸坯中氧含量平均为6×10-6,夹杂物尺寸较小,铸坯质量良好,实现了轴承钢GCr15稳定生产。     

Q195矩形坯中非金属夹杂行为研究

为降低成本,在Q195带钢原有生产工艺80 t转炉→吹氩→LF→连铸的基础上去掉了LF精炼工序。为保证铸坯质量不影响产品的性能,采用示踪法、金相、氧氮测试、大样电解和扫描电镜等研究方法,对铸坯中非金属夹杂物的成分和来源进行分析。氩后钢中[O]高达226×10~(-6),[N]为33×10~(-6);不同炉次中,尾坯中[O]高达251×10~(-6),[N]为37×10~(-6);显微夹杂物和大型夹杂物含量都很高,多以复合夹杂物和复合夹杂物存在于铸坯中。因此需要采用稳定浇注工艺,改进中间包结构以改善流场,防止卷渣。同时加强保护浇注减少二次氧化现象的发生。     

转炉-LF-VD-CC流程轴承钢显微夹杂物的分析

系统分析了石钢45 t顶底复吹转炉-LF-VD-中间包冶金过程各工序轴承钢中显微夹杂物的行为、特征、数量及变化历程。钢中的夹杂物由LF处理前的块状Al₂O₃、铬硅酸盐和铬锰酸盐逐步转变为铸坯中的铬钙酸盐、球状铬硅酸盐和条状铬锰酸盐夹杂;显微夹杂数量平均值由LF处理前8.74个/mm²减少为铸坯中2.72个/mm²,夹杂物尺寸亦减小。     

耐磨钢钢水氮含量控制实践

第一炼钢厂耐磨钢采用铁水预处理→BOF→精炼(LF/RH)→CCM生产流程,通过转炉出钢脱氧造渣制度的优化,LF炉脱氧造渣和合金顺序改进,LF炉添加合金量过程配合合适的底吹,RH高真空长时间真空处理,连铸工序严格的保护浇注。该工艺冶炼过程稳定,铸坯中氮含量控制在0.0040%以内,降低了TiN及NbN夹杂物形成概率,提高铸坯质量,大幅度提高经济效益。     

150t 顶底复吹转炉-150 t钢包炉生产60Si2Mn(A) 弹簧钢的 工艺和质量

采用150 t顶底复吹转炉-150 t LF精炼(加铝1．2 kg／t、钡合金1．0 kg／t、Ar气搅拌、喂SiCa线)-165 mm×165 mm方坯连铸机生产60Si2Mn(A)弹簧钢。LF末期钢中氧含量为(15～25)×10^-6,残余铝含量0．020％-0．030％。铸坯的低倍组织、二次枝晶间距和电解夹杂物分析结果表明,铸坯的组织致密;钢中大部分夹杂物为尺寸≤20μm的颗粒状SiO₂、球形(Mn,Fe)O·SiO₂和MnS,说明钡合金的使用,有利于降低钢中氧含量和改变夹杂物的形态。     

天钢GCr15轴承钢氧含量的控制

天津钢铁集团有限公司(天钢)采用顶底复吹转炉(BOF)→LF精炼→VD真空脱气→小方坯连铸工艺流程生产GCr15轴承钢。通过转炉高拉碳工艺,控制终点碳含量在0.25%以上,出钢过程中加钢芯铝进行深脱氧,LF精炼工艺造高碱度精炼渣,控制炉渣碱度Ca O/Si O2在4.0~5.5之间,VD处理进行脱气等技术手段使铸坯中全氧含量T[O]≤0.001 2%,夹杂物等级及低倍组织满足标准要求。     

60 t BOF-LF(VD)-150 mm×150mm连铸生产GCr15轴承钢的工艺实践

济源钢铁公司采用60 t顶底复吹转炉高拉碳操作法,控制转炉终点[C]0.08%～0.20%,出钢过程钢包底吹氩并加铝铁脱氧,LF采用CaO-Al₂O₃-SiO₂高碱度渣精炼,连铸钢水过热度20～30℃,M+F电磁搅拌,全程吹氩保护浇铸,铸坯堆垛缓冷工艺生产150 mm×150 mm GCr15轴承钢铸坯。实践表明,GCr15轴承钢的氧含量为（6.3～11.9）×10^-6,平均氧含量为9×10^-6,连铸坯的低倍组织良好。     

120 t BOF-LF-VD-CC工艺生产GCr15轴承钢的氧含量控制

采用铁水预处理-120 t顶底复吹转炉-LF-VD-φ180 mm连铸工艺生产GCr15轴承钢.统计分析了轴承钢转炉终点[C]对钢水氧活度的影响,LF精炼渣碱度对T[O]的影响,LF末钢中铝含量对VD过程铝损和T[O]的影响.通过控制转炉终点[C]≥0.06％、出钢用铝锰铁强化脱氧;控制LF离位时[Al]0.020％ ～0.040％,( FeO+MnO)≤1％,碱度2.8～4.5;VD软吹时间≥15 min,轴承钢中全氧含量为(6～12) ×10-6.     

100t转炉-LF(VD)工艺冶炼轴承钢的氧含量控制

通过铁水预脱硫-100 t顶底复吹转炉-吹Ar-LF(VD)-方坯连铸工艺生产轴承钢的实践,得出冶炼终点钢水碳含量为0.2%~0.6%时,钢水氧含量在50×10^-6到150×10^-6之间;经出钢时脱氧、吹氩、LF(VD)精炼后,中间包钢水中的全氧含量为(14~16)×10^-6,铸坯中的全氧量<12×10^-6。分析表明,加强熔池搅拌,使钢渣充分反应,控制转炉下渣量<5 kg/t钢,加强吹氩搅拌,控制LF顶渣碱度在2.0~2.5之间,(FeO)+(MnO)小于0.5%,可使轴承钢中全氧量进一步降低。     

酒钢生产82B钢的工艺实践

酒钢通过铁水脱硫→50 t转炉冶炼→LF精炼→150 mm方坯连铸→控轧控冷工艺,生产82B盘条。生产统计结果表明,82B钢中平均氧含量为30×10-6,氮含量45×10-6,氢含量1.4×10-6;该钢断面收缩率32%~41%,延伸率10%~16%,均达到标准要求。     

CAS-LF-VD精炼过程82A帘线钢中夹杂物的转变

研究的0.80%~0.82%C帘线钢的生产流程为80 t:BOF-CAS-LF-VD-150 mm×150 mm CC工艺。通过顶底复吹转炉出钢过程加入300 kg金属锰和200 kg高纯硅进行硅锰复合脱氧,LF过程先造碱度(CaO/SiO2)2.04的精炼渣,再将精炼渣碱度(CaO/SiO2)降至0.86,保持渣中Al₂O₃含量为~5%,来控制钢中非金属夹杂物的塑性转变。结果表明,铸坯平均总氧含量为16×10^-6,氮含量控制在50×10^-6左右,CAS(密封吹氩调成分)过程钢中夹杂物主要是MnO-Al₂O₃-SiO₂;LF、VD过程钢中和铸坯中夹杂物主要是CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO系,该类夹杂物尺寸偏小(2~3μm),分布在1 400℃低熔点区域附近。     

130 t BOF-LF-150 mm x 150 mm CC 流程控制高碳钢SWRH82B氮含量的工艺实践

0.79%~0.86% C  SWRH82B高碳钢的生产流程为130 t顶底复吹转炉-LF-8流150 mm×150 mm坯连铸工艺。通过转炉吹炼时采用较高泡沫渣高度,终点枪位较其他钢种高100~150 mm,转炉全程底吹氩0.02~0.05 m³/（t·min）,圆流出钢,LF精炼时快速成渣,合适的吹氩量20~30 m³/h,连铸全程保护等工艺措施,有效控制钢中氮含量,205炉氮含量分析表明,钢中氮含量为13.7×10^-6~37.4×10^-6,平均氮含量为23.3×10^-6     

300 t BOF-LF-RH冶炼过程X80管线钢氧含量控制

X80管线钢(基本成分/%:0.09C、0.42Si、1.85Mn、0.022P、0.005S、0.06Als)的冶金流程为KR铁水脱硫预处理-300 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×2 150 mm板坯连铸。工艺炼钢和精炼主要优化工艺为:控制转炉出钢下渣量≤4 kg/t,采用(%):55～60CaO、7～12SiO2、25～30Al₂O₃精炼渣系,控制LF精炼渣CaO/Al₂O₃=1.7～1.9,CaO/SiO₂=4.5～6.0,(FeO+MnO)≤1.0%,吹氩站顶底吹氩预成渣,RH真空度≤66.7 Pa,RH后喂钙线0.8 kg/t。结果表明,转炉终点碳氧积由0.002 84降为0.002 44;精炼后(FeO+MnO)为0.913%,全氧含量为0.0013%。成品材夹杂物级别≤1.0。     

120t转炉冶炼H10Mn2A焊丝钢的生产实践

介绍了八钢公司第二炼钢厂120t顶底复吹转炉冶炼H10Mn2A焊丝钢的生产工艺。指出控制钢水中全氧含量、氮含量、夹杂物含量及钢中的残余元素,是确保生产顺行和最终产品质量保证的关键。     

X80管线钢的生产实践

通过铁水预处理脱硫-120 t顶底复吹转炉脱磷-120 t顶底复吹转炉（脱碳）-LF-RH-板坯连铸-冷装-1500 mm热连轧宽带成材-卷取,试生产了X80管线钢热轧宽带。试验结果表明：X80管线钢铸坯中w（T（O））为81×10^-6,w（N）为58×10^-6,w（H）〈1×10^-6;该钢的屈服强度（Rel）为600-640 MPa,抗拉强度（Rm）为720-765 MPa,伸长率（A）为28.5%-31.5%,60%试样的DWTT断口的剪切面积比（SA）为40%-60%。优化生产工艺后,钢的力学性能满足该钢种产品的要求。     

汽车发动机气门挺柱用16MnCr5冷镦钢盘条的研发与生产

汽车发动机气门挺柱用冷镦钢16MnCr5生产流程为80t 顶底复吹转炉→LF+RH精炼→325 mm×280 mmm大方坯连铸→高速线材轧制。通过采用碱度4.8的精炼渣（/%:54.5CaO,28.5Al₂O₃,11.2SiO₂,6.2MgO,0.6FeO+MnO）、取消钙处理工艺、铸坯表面淬火技术、精轧温度880～900℃、卷取温度850～870℃等工艺,成功开发出16MnCr5钢。检验结果表明,生产的Φ30 mm盘条金相组织为均匀的铁素体+珠光体,晶粒度8级,断面收缩率71.1%～72.5%,1/3冷镦合格;氧含量0.0010%～0.0012%,N含量0.0045%～0.0047%,夹杂物尺寸均在10μm以内,无Ds类夹杂,夹杂物类型主要为单一的镁铝尖晶石夹杂。盘条具有良好的塑性变形能力和较高的纯净度,满足了客户的要求。