外加电场作用下钢液无污染脱氧工艺

 为了探索不同外加电场及电极对钢液无污染脱氧的影响,基于电化学反应机理设计制作了适用于工业试验的外加电场钢液净化精炼装置,并开展了相应的数值模拟及工业试验研究。研究表明,在熔渣与钢液间施加外加电场,能有效进行电化学脱氧,最快脱氧速率可达0.001 86%/min。任何增大氧离子传质系数和增大渣金反应面积的方法都可增大渣金间氧离子电流,提高脱氧反应速率。此方法是一种全新的绿色、环保洁净钢精炼工艺,具有十分广阔的应用前景。     

外加电场钢液无污染脱氧新方法

采用一种新的钢渣间外加直流电场脱氧方法,在500 kg多功能试验炉上,通过在钢液与CaO-Al2O3-MgO渣系间施加稳定的直流电场,进行了钢液的无污染脱氧研究。试验结果表明:在2～5 V,10～20 A的外加直流电场下,30 min内可快速、有效地将钢液中的溶解氧质量分数由初始的800×10-6脱除至40×10-6左右。采用此方法可对钢液进行深度、无污染脱氧,可为超纯净钢的开发开辟一种全新的工艺,具有十分广阔的应用前景。     

外加直流电场无污染脱氧模拟研究

为了更好地提高脱氧效率,建立了渣-钢外加电场脱氧系统模拟模型。模拟分析了电场参数、电极参数、熔渣及钢液属性等对渣-钢系统中电流密度分布的影响,并对模拟结果进行试验验证。结果表明,随着系统施加电压、阳极电极直径的增加和阳极到渣-钢界面距离的缩短,系统中的最大电流密度增大;渣电阻率的降低有助于提高阳极附近的电流密度,而渣的相对介电常数的增大有利于系统中最大电流密度的提高;脱氧速率最高可以达到0.002 18%/min。     

15-5PH不锈钢大型锻件冶炼脱氧工艺研究

摘要：以实际工艺流程50t EBT-VOD-LF-VC冶炼15-5PH不锈钢为背景,通过FactSage 8.0和经典Wagner模型研究冶炼硅铝复合脱氧过程中钢液中的铝含量、炉渣组成以及冶炼温度等因素对钢液中氧含量的影响进行了热力学研究。结果表明：Al-Si复合脱氧为15-5PH不锈钢冶炼过程中的最佳脱氧工艺,为了保证脱氧的冶炼效果,应控制钢液中的酸溶铝的质量分数在0.015%左右;降低冶炼温度有利于降低钢液平衡氧含量;考虑炉渣的物理性能和钢渣界面平衡反应得出脱氧工艺的最优炉渣成分,碱度为2.5~3.0,w（(Cr2O3)）=0.5%,w（(Al2O3)）=20%,w（(MgO)）=5%,w（(CaF2)）=5%;经过工艺优化后生产的15.5PH不锈钢中氧含量明显降低,均满足产品要求,炉渣碱度对平衡氧含量和实际生产全氧含量的影响规律基本相同。     

脱氧制度对H08C焊丝钢连铸水口结瘤的影响

采用两种脱氧制度试制了H08C焊丝钢,方案1为先采用硅、锰预脱氧,再用钛进行终脱氧;方案2为先采用铝深脱氧,再进行钛合金化。用扫描电镜(SEM/EDS)分析了不同脱氧制度下钢液中夹杂物的形貌、成分以及连铸水口结瘤物的组成,采用电解的方法提取了钢中夹杂物并进行了定量分析。结果表明:精炼结束后,两种脱氧制度钢液中夹杂物的类型相同,都为MnO-Al2O3-SiO2-TiOx、MgO-Al2O3-TiOx夹杂物,方案1钢液中w(TiOx)=0.003 3%,方案2钢液中w(TiOx)=0.000 8%;两种方案结瘤物中的非金属相组成与钢液中的夹杂物成分相同,但方案1的结瘤物中含有较多的金属相,而方案2基本不含金属相。采用方案2的脱氧制度有利于改善连铸过程中水口的结瘤问题。     

重轨钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

为了对重轨钢脱氧及夹杂物控制进行热力学研究,结合实际生产以及FactSage热力学软件,分析了U75V重轨钢复合脱氧及相应工艺条件下夹杂物的生成情况。研究结果表明,重轨钢生产过程中,随着脱氧反应的进行以及脱氧平衡的移动,钢中溶解氧含量不断降低,夹杂物成分由SiO_2-MnO向SiO_2-MnO-Al_2O_3及CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO不断转变,最终夹杂物组成为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO;纯铁液的脱氧热力学和实际钢液存在较大差距。因此,不能采用纯铁液的脱氧热力学指导实际生产,且目前实际钢液的脱氧热力学没有系统化,需要进行深入研究;此外,考虑重轨钢脱氧的同时,必须结合夹杂物控制,须在保证脱氧效果的同时,不影响夹杂物的去除效率且防止生成大尺寸夹杂物。     

Si-Ca-Ba复合脱氧剂在炼钢生产中的应用

使用Si-Ca-Ba进行出钢脱氧,合金收得率高(ηMn=91.3;ηSi=86.1)、脱氧率达73.5%,而且在脱氧过程中还具有24.14%的脱硫率,进一步提高HRB335D钢的力学性能。     

Cr3和Cr5系支承辊大型锻件脱氧工艺研究

由于Cr3和Cr5系支承辊钢液中铬含量增加会抑制铝脱氧反应的进行。本文以Cr3和Cr5系支承辊冶金过程中脱氧工艺为研究背景,通过实验室脱氧实验,利用FactSage 8.1软件计算Cr3和Cr5系轧辊钢中氧含量,绘制铝脱氧平衡曲线,将Wagner模型与炉渣共存理论相结合,建立了钢渣反应模型,探讨铬含量对钢液中铝脱氧效果的影响。结果表明,钢液中铬含量在一定范围内增加会抑制铝脱氧反应进行;在精炼过程中,当Cr3系支承辊中铝含量控制在0.03%左右、Cr5系支承辊中铝含量控制在0.05%左右时,可将氧含量有效控制在10^-5以下;而与之相匹配的最佳炉渣成分的碱度为2.5～3.0,w(Al₂O₃)>20%。     

不同铝含量的脱氧剂对钢液洁净度的影响

铝具备较强的脱氧能力,被广泛应用于炼钢过程中钢液的脱氧。然而铝脱氧产生的高熔点、大尺寸Al₂O₃夹杂物不仅会严重降低钢液的洁净度、恶化钢材韧性和疲劳寿命,还容易造成水口结瘤,影响连铸工艺的顺行。考虑到局部过饱和度对夹杂物的形核和长大等有着重要的影响,采用纯铝和Fe-30%Al合金(质量分数)对钢液进行脱氧,且实际加入的铝量保持一致,通过对不同脱氧时间(30、60 s)的钢液成分和夹杂物特征进行分析,研究了不同铝含量的合金对钢液洁净度的影响。结果表明,相较于纯铝脱氧,Fe-30%Al合金在相同时间节点下脱氧效果更好,合金中铝元素溶解速度更慢。此外,在目前试验条件下使用纯铝脱氧的钢样中夹杂物尺寸可达到9μm,而使用Fe-30%Al合金脱氧的夹杂物尺寸最大只有4μm。采用纯铝脱氧60 s后钢中夹杂物平均尺寸为Fe-30%Al合金脱氧的1.35倍,且单位面积夹杂物数量多了23%。两种合金在脱氧过程中残留在钢液中的夹杂物均以多面体夹杂为主,并有少量碰撞聚集形成的松散型团簇状夹杂。使用Fe-30%Al合金脱氧比纯铝脱氧更有利于钢液洁净度的提高,这取决于两...     

加压感应熔炼Fe-Cr-V系高氮钢及其铝脱氧

 真空/加压感应炉以10 MPa高纯氮(体积分数≥99999%)为氮源熔炼了Fe Cr V高氮钢,分析了氮的溶解度与氮分压和铬、钒含量的关系。氮在Fe Cr V合金中的溶解服从Sievert定律,氮的溶解度随铬和钒含量的增加而增加。用Al和Fe Al(铝的质量分数为50%)合金加顶渣对Fe Cr V合金进行了脱氧实验,Fe Al合金加CaF2 CaO Al2O3(各成分比例为1∶4∶1)顶渣40 min可使Fe 20Cr 193V合金的氧的质量分数降低到0007 2%。