钢包初始状态对帘线钢夹杂物的影响

运用Aspex Explorer扫描电镜对比了3种不同初始状态钢包冶炼条件下的帘线钢盘条中夹杂物成分、变形性能以及数量密度等,指出不同初始状态的钢包对帘线钢精炼渣成分和成品[Al]含量的影响。结果表明,同等条件下,分别使用冶炼过Si、Al-Si以及Al脱氧钢的钢包冶炼帘线钢时,精炼渣碱度、渣中Al_2O_3含量和成品[Al]含量均呈上升趋势,对应精炼渣碱度分别为0.95、1.1、1.4,渣中Al_2O_3质量分数分别为7.0%、11.0%、15.0%,成品[Al]的质量分数分别为7×10~(-6)、13×10~(-6)、16×10~(-6)。采用冶炼过Al、Al-Si脱氧钢的钢包冶炼的帘线钢盘条夹杂物数量密度分别为0.96、1.20个/mm~2,夹杂物中Al_2O_3平均质量分数分别为25.9%、31.8%,夹杂物塑性差,轧制后长宽比平均值分别为5.6、5.1。采用冶炼过Si脱氧钢的钢包冶炼的帘线钢盘条中夹杂物数量密度为0.79个/mm~2,夹杂物中Al_2O_3平均质量分数为15.0%,为塑性夹杂物,轧制后长宽比均值为11.3。实验证明,冶炼帘线钢不宜使用初态为Al脱氧或者Al-Si脱氧的钢包。     

轴承钢用精炼渣冶金性能分析

选择合理的三元精炼渣系,利用三元相图分析轴承钢GCr15钢包精炼过程中成渣组分的变化规律,并对钢包精炼过程中精炼渣的碱度和脱硫效果进行分析。结果表明:在精炼过程中,CaO含量基本不变,SiO2的含量略有减少,而Al2O3含量稍有增加;整个精炼过程中,碱度逐渐升高,在精炼结束后,终渣碱度维持在4.5～5.0;在吨钢用量9.31kg合成渣和2.79kg埋弧渣的条件下,精炼渣脱硫率达到80%;CaO-SiO2-Al2O3精炼渣系能够较好地去除钢中游离氧及氧化物夹杂,钢材的全氧含量低于12×10-6。     

VOD精炼水轮机用不锈钢的洁净度研究

运用金相观察、扫描电镜和大样电解等方法研究了VOD精炼前后不锈钢的洁净度变化.结果表明:VOD吹氧终点控制滞后是VOD精炼后钢中氧质量分数高达250×10-6的主要原因;钢中w(O)偏高而精炼渣的碱度低等造成钢中夹杂物含量高,大于10μm的夹杂物含量为0.56～0.58个/mm2,其中每10kg试样中大型夹杂物含量在1.71～2.41 mg.针对钢液洁净度偏低的情况,提出了延长真空保持时间10～12 min,选用优质精炼渣并保证炉渣碱度R≥3和延长软吹时间15～20 min的工艺改进措施,改进后w(T.O)降至(60～77)×10-6.     

120 t转炉-LF-RH-CC流程生产GCr15轴承钢的工艺和冶金质量

攀钢采用铁水预处理-120 t顶底复吹转炉-LF-RH-280 mm×380 mm连铸工艺生产GCr15轴承钢。通过转炉采用挡渣技术和增碳法操作工艺,转炉终点碳0.03%～0.07%,出钢时加入含CaC₂脱氧剂预脱氧,出钢后进行铝脱氧,LF精炼渣碱度CaO/SiO₂3.0～5.0,中间包平均钢水过热度为26.5℃。检验结果表明,铸坯的碳偏析指数为1.08,平均[O]为8×10^-6,[P]≤0.015%,[S]≤0.011%,夹杂物级别满足标准要求。     

碳素结构钢钢渣改质后铸坯中大型夹杂物行为

通过夹杂物示踪等试验对北方某钢厂两种低成本碳素结构钢Q235D的大型夹杂物含量、种类、粒径、来源等进行了系统研究。结果表明:120 t转炉—CC工艺,稳态铸坯中T[O]平均含量为76×10-6、[N]平均含量为28×10-6、10 kg铸坯中大型夹杂物含量为31.3 mg;混浇坯T[O]平均含量为82×10-6、[N]平均含量为30×10-6、10 kg铸坯中大型夹杂物含量为38.8 mg。只含钢包渣示踪剂的夹杂物约占5%,只含中间包渣示踪剂的夹杂物约占22%,同时含钢包渣、中间包渣两种示踪剂的约占27%。120 t转炉—钢包渣改质处理—CC工艺,出钢温度较原工艺高15℃,5 kg/t改质剂、5 kg/t石灰随脱氧剂同时加入钢包,并大搅至出钢结束,盖上钢包盖后静吹12 min,然后静置20 min送至连铸。典型钢包终渣成分:43%Ca O,36%Al2O3,10%Si O2,6%Mg O,5%(Mn O+Fe O)。改质处理后钢中T[O]及大型夹杂含量均大幅降低,钢包顶渣改质剂的加入明显增强了钢渣对大型夹杂物的吸附能力,能做到一个浇次30炉不堵水口,改质处理作用显著。     

精炼渣碱度对弹簧钢夹杂物的影响研究

为了评价不同精炼渣对弹簧钢中夹杂物数量、组成、尺寸及形态的影响,在EAF→LF→RH→CC工艺流程下,设计了两种不同渣系,通过全氧分析、渣样分析、夹杂物分析等手段评价了两种精炼渣全氧及夹杂物控制水平。研究表明,相对于低碱度渣(1.0),高碱度渣(1.7)有利用钢水脱氧、脱硫,钢水全氧含量更低;不同碱度情况下,钢中夹杂物类型基本相同,主要由MnS、CaO-SiO_2-Al_2O_3、Al_2O_3-MgO、CaS-MnS、TiS-MnS等夹杂物所组成,低碱度精炼渣钢中MnS与CaO-SiO_2-Al_2O_3夹杂物数量显著多于高碱度精炼渣;高碱度渣的钢中A类、B类和D类夹杂物控制更好;从夹杂物控制水平考虑,采用碱度1.7的精炼渣更为合适。     

含铝钢LF精炼渣成分优化及造渣制度改进

针对含铝钢初炼钢水[C]低、[O]高的特点,提出采用CaO-Al2O3-CaF2系精炼渣,组分中CaO/Al2O3=1.7～1.9;出钢过程采用渣洗工艺向钢包加入大部分精炼渣,将连铸返回的热态精炼渣倒入精炼钢包中,缩短精炼成渣时间,保证足够的白渣和软吹时间。冶炼20Mn2A时,脱S率达到77.13%,铸坯T[O]为21×10^-6,铸坯中[Als]为0.026%,达到了良好的冶金效果。     

VD低碱度渣对GCr15轴承钢夹杂物的影响

为了减轻铝脱氧GCr15轴承钢中B类和D类夹杂物的危害,开展了VD低碱度渣和正常碱度渣精炼的对比工业试验研究。结果显示,与正常碱度精炼渣相比,碱度为1.96的精炼渣可使连铸坯中塑性夹杂物比例由14.81%上升为40.65%;同时,全氧(T. O)含量由7.7×10^-6下降至4.9×10^-6,全铝(T. Al)和酸溶铝(AlS)含量由279×10^-6、210×10^-6分别下降至80×10^-6、75×10^-6。热力学计算表明,低碱度精炼渣引起钢液中[Si]活度增大使复合夹杂中Al2O3(inc)含量下降,钢中酸溶铝(AlS)含量落在与塑性夹杂物平衡对应的等铝浓度线范围内,理论计算与试验结果吻合。VD低碱度渣精炼有利于实现轴承钢夹杂物塑性化控制。     

石油套管钢LF精炼过程T[O]和夹杂物的控制

通过对100 t LF精炼37Mn5套管钢时1 540～1580℃钢水中稳定氧化物夹杂含量与T[O]的关系以及钢-渣平衡时渣碱度对钢中活性氧含量影响的分析,提出降低钢中T[O]和夹杂物含量的改进工艺措施。热力学计算和试验结果表明,当[Al]s为0.03%～0.04%,精炼渣碱度为3,(CaO)/(Al₂O₃)=3～3.5时,37Mn5钢中的氧含量降到10×10^-6,管材基本消除了粗系夹杂,细系夹杂A+B+C+D≤5.0级,达到使用要求。     

LF精炼渣碱度变化对304不锈钢夹杂物成分的影响

采用氧氮分析仪、扫描电镜、金相显微镜等分析手段,系统研究LF精炼渣系对304系不锈钢全氧质量分数wT[O]、夹杂物数量、尺寸及成分的影响。研究结果表明,当LF精炼渣碱度由1.5升高至2.6时,LF出站溶解氧质量分数w[O]由11.6×10~(-6)降低至4.8×10~(-6),铸坯wT[O]由47×10~(-6)降低至24×10~(-6),铸坯夹杂物总数量降低,但当量直径不大于10μm的夹杂物所占比率由77.7%增加至95.1%。热力学计算结果表明:在钢液中各元素达到平衡状态时,渣系碱度越高,低熔点夹杂物2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2生成区域越小,MgO·Al_2O_3尖晶石类夹杂物生成区域越大,与生产试验结果一致。随着LF炉渣碱度升高,铸坯夹杂物成分中MgO和Al_2O_3的质量分数分别升高了14.4%和9.1%,当碱度不大于1.9时,铸坯中不会存在镁铝尖晶石。     

活性石灰在钢水精炼中的应用

介绍了在钢水精炼过程中，添加一定量的活性石灰和萤石，提高精炼钢水顶渣的碱度，降低熔渣的熔点，改善熔渣的流动性。消除钢包内衬结渣挂渣、顶渣结壳的现象，以及AHF浸渍罩、RH上升管和下降管结渣上涨的现象。同时钢水精炼添加活性石灰后，有一定的脱硫和吸附一定量钢中夹杂物的作用。     

5160钢的研制

采用真空精炼、钙处理两种工艺研制了5160钢,真空精炼工艺纯洁度高,氧含量低,钙处理工艺使夹杂物呈球状分布,表面质量好。     

IF钢试生产实践

为提高鞍钢三炼钢生产的IF钢质量,对三炼钢转炉-RH精炼-连铸生产IF钢的工艺过程开展了较为系统的分析研究。研究发现试生产中RH真空精炼过程[C]含量过高,浇铸过程中增碳、二次氧化比较严重,经改进调整之后,铸坯中w(C)在30×10-6左右,w(N)在25×10-6以下,w(T.O)在20×10-6左右,达到了较高的洁净度水平。     

国外汽车悬架弹簧钢冶炼新工艺

金属中非金属夹杂物是影响汽车悬架弹簧设计应力的提高及其使用寿命的重要因素，本文介绍了国外使用直接还原铁优质炉料及二次精炼等新技术生产纯洁弹簧钢新工艺，探讨了提高国产汽车悬架弹簧质量的措施与方法。     

莱钢H13模具钢的研究开发

介绍了莱钢研究开发高品质H13热作模具钢的过程，采用电炉→LF、VD精炼→钢锭→电渣重熔→锻造工艺生产的H13钢在做了大量检验分析后，质量性能优良。     

无取向硅钢冶炼过程中的回硫控制

针对太钢炼钢二厂冶炼无取向硅钢主要工序中出现的回硫现象,通过理论分析,探讨影响回硫的因素,并对实际操作过程的回硫现象进行控制。生产实践表明:在复合喷吹预处理过程中,应尽量将脱硫渣扒除干净,减少残渣进入转炉;在转炉顶底复合吹炼过程中,应选用优质的低硫废钢,并合理控制转炉终渣成分和终点温度;在RH精炼过程中,应控制好炉渣氧化性及脱硫剂的使用,可减少回硫现象的发生。     

沙钢管线钢LF精炼的低成本深脱硫工艺

 根据沙钢对管线钢的生产需求及制造成本的控制,结合LF钢包精炼深脱硫的相关理论,开发了适用于管线钢的深脱硫精炼渣和低成本深脱硫工艺。使用该工艺,可完全不使用CaF2,只需使用石灰、铝脱氧产物和转炉下渣即可完成造渣,减少了石灰的消耗,降低了生产成本。180t LF生产实践表明:该工艺可将管线钢的硫含量稳定控制在10×10-6以下,精炼平均脱硫率高于85%。同时,该精炼渣具有较强的夹杂物吸附能力,精炼终点的非酸溶铝含量为（20~100）×10-6。     

Simulation of Steel Refining Process in Converter

Steel refining is a complex phenomenon which depends on numerous variables, so, a kinetic approach is necessary for precise understanding of the refining process. In this study, based on a previously proposed model for hot metal dephosphorization, a new simulation model for the steel refining process in BOF is presented. In most cases, steelmaking slag is saturated with dicalcium‐silicate (C₂S) and it is well known that C₂S forms solid solution with tricalcium‐phosphate (C₃P) in a wide composition range and the partition ratio of phosphorus between C₂S and liquid slag is large. On the other hand, C₂S formed around the lime surface is known as a barrier to lime dissolution into liquid slag. In this simulation model not only the effect of solid phase in slag is considered but also the effects of temperature dependence of variables as well as top and bottom blowing and scrap melting are taken into account. The calculation results are compared with industrial data and the good agreement between experimental and simulation results evidence the validity of this kinetic approach to steel refining process in BOF. Moreover, by using this model the influence of various parameters on the reaction efficiency is discussed.     

冶炼工艺对管线钢洁净度的影响

研究了LD-LF-CC和LD-ANS-OB-CC两条工艺路线对管线钢洁净度的影响.通过合理的工业试验和金相、化学等分析手段,对冶炼过程钢水中氧、氮含量和夹杂物进行了定量分析.结果表明:钢水经过LF炉和ANS-OB两种精炼工艺处理后钢水洁净度是一致的,采用LD-AND-OB-CC工艺生产某些钢种可降低成本.提出了精炼过程中吹氩工艺是去除夹杂物的主要因素.精炼处理时间40 min,钢中氧、氮和夹杂物基本达到最好水平,继续延长精炼时间钢水中夹杂物没有变化.     

SB180钢环状花样的消除

对SB180低倍出现的环状花样形成的原因进行了分析，认为环状花样是由于Mo、Ti成分偏析引起的，这种缺陷可以通过高温均匀化消除，再经过细化晶粒处理，使钢的强韧性指标达到标准要求。