钢包喂钙丝技术的现状及发展趋势

 介绍了钢包钙处理的作用及效果，分析了国外和国内钢包喂钙丝技术的现状。研究发现：国外钢包喂钙丝技术经历了表面喂丝和钢液内部喂丝两个阶段，其中内部喂丝出现了第1代和第2代喂丝技术；第2代喂丝的钙收得率显著高于表面喂丝；国内仍处于表面喂丝阶段。建议国内应另辟路径，着眼于开发将气道与丝道分开、合理组织气体流动使钢液旋流的新型喂丝枪。     

气体旋流喂丝枪喂钙丝的水模拟试验

钙珠在钢液中极易上浮,当钢包中钢水温度一定时,将钙送入钢水的深度大于临界深度时,钢液的静压力将抑制钙的汽化,使钙的收得率显著提高。利用流体力学原理,研制了将气道与丝道分开,利用气体旋流使钢液旋转的气体旋流喂丝枪,并进行喂丝水模拟试验。试验结果表明,气体旋流喂丝枪可在钢液内部产生经纬两向环流,延长钙在钢液中的驻留时间,促进混合,可进一步提高钙的收得率。     

喂丝工艺及效果

八十年代发展起来的喂丝新工艺,是气体喷射技术的改进,采用喂丝操作后,无硅铝镇静钢的钢包中终氧量的目标值与实际值相当吻合;低碳铝细晶粒钢的用铝量节约1/3;连铸钢液中的夹杂物改性,提高钢液清洁度,防止堵水口;向结晶器中喂入同钢种的钢丝、钢带或溶剂、发气剂的包芯丝,可以改善铸坯的低倍组织,以而获得无缺陷铸坯。     

WFⅡ系列喂丝机的改进及其应用

针对薄板厂LF炉的喂丝机在使用过程中存在的问题,提出了相应改进措施。在实际应用中消除了设备存在的问题,提高了各种包芯线的利用率,加快了生产节奏。     

90 t钢包喂丝的工艺实践

总结了以LD-LF(WF)-CC生产流程生产20、34Mn6、BTN/1等钢时,在90 t钢包中以2.4~3.0m/min的喂丝速度喂硅钙线(Φ13 mm)和铝线的工艺实践。工艺实践表明,当喂入钙量达200×10^-6时,钢中残余钙含量至最大值35×10^-6,钙处理时钢水平均脱氧率为25%,钢中夹杂物数量明显减少并使钢中夹杂物变性;当钢包喂铝线时,随喂丝速度由1.5 m/s提高至3.0 m/s时,铝的回收率由25%提高至70%。一般铝的收得率为60%~70%,CaSi的收得率为15%~20%。     

均匀设计在钢包喂丝工艺优化中的应用

采用均匀设计的试验方法对某炼钢厂的钢包喂丝工艺进行了优化。研究表明：试验条件下，较低的喂丝速度和较大的喂丝量有利于喂丝后钢水中钙的回收率ηＣａ的提高；喂丝量和钢水温度对连铸中间包内钢水的总钙含量Σ［Ｃａ］ＴＤ具有正面影响，喂丝后钢水的停留时间和喂丝前钢水的含硫量对η［Ｃａ］ＴＤ则有负面影响。研究还给出了连铸中间包内钢水中总钙含量η［Ｃａ］ＴＤ的的预报方程。     

灰色系统理论在钢包喂丝工艺中的应用

铝镇静钢进行钢包喂CaSi丝处理可使钢中脆性的Al2O3夹杂变性，生成低熔点的易于上浮的钙铝酸盐夹杂，有利于净化钢水，减少水口堵塞，提高钢的质量。钢包喂Cast丝从工艺上希望达到两个目的：喂丝后获得较高的钙回收率以及控制浇铸前钢水中理想的含钙水平。影响上述两个目的的工艺因素很多。在喂丝过程中以及喂丝以后所涉及的高温物理化学过程非常复杂，这使得用一般的数理统计方法来确定影响钢包喂丝的主要因素变得困难。本文针对天津钢管公司炼钢厂冶炼铝镇静钢的工艺条件，尝试使用灰色关联度分析方法研究钢包喂丝工艺参数中影响喂丝后…     

钢包喂实芯纯钙包芯线的工业性试验研究

概述了在杭钢转炉炼钢厂50t钢包中,进行喂实芯纯钙包芯线试验情况。试验表明其冶金效果和经济效益显著,与原喂硅钙相比:钙平均收得率大幅度提高到25.4%;钙处理成本降低了7.3元/t。喂线速度是影响钙收得率的主要参数,从理论上探讨了为了提高合金收得率,在本试验条件下,50t钢包的理论喂线速度Ve=1.29m/s,与试验的数据基本一致。由于喂实芯纯钙包芯线的特殊性,提出了其供钙速度应控制在0.09~0.11kg/t.min之间。     

灰色关联度分析方法在钢包喂丝研究中的应用

采用灰色联联度分析方法了某炼钢厂喂丝工艺参数中影响喂丝后钢中钙的回收率以及连铸中间包中钢水含钙水平的重要因素。研究表明，喂丝工艺参数和钢水条件，     

150t钢包喂CaSi丝时的喂速研究

本文论述了钢包喂CaSi丝时的喂速研究。以及最佳喂速的半径经验估算情况。研究结果表明,喂丝速度直接影响钢包喂丝工艺的冶金效果;在一定的钢水温度下,存在一个最佳喂速。     

Heat transfer of calcium cored wires and CFD simulation on flow and mixing efficiency in the argon-stirred ladle

A three-dimensional CFD simulation model of 160-tonne LF ladle based on gas–liquid multiphase flows and k-ε mixture turbulence model was developed on FLUNET platform considering the agitation effect of argon blowing on the mixing performance of gaseous calcium in the liquid steel. Taking the volume fraction of gaseous calcium mixed in the molten steel as the quantified indicator of mixing efficiency, the flow field in the bottom argon-stirred ladle and the influence of cored-wire feeding position, feeding depth, feeding velocity, argon flow on the mixing efficiency were investigated. By utilising the element birth and death technique on MSC.MARC platform, the transient heat transfer between the calcium cored wire and the molten steel was simulated, and the effect of the feeding speed and the wire structure on the evaporation depth of the calcium was presented.     

Modern technology for treating steel outside the furnace with cored wire

This article examines certain aspects of out-of-furnace treatments currently being given to steel with the use of cored wire having different fillers. It is shown that many of the technologies now being employed to make special quality steels could not be realized without the use of different cored-wire fillers in such treatments and controlled feeding of the wire into the molten metal. In order to obtain predictable and reproducible results, the introduction of cored wire should be combined with all of the other measures normally used in the out-of-furnace treatment. The article also examines questions related to the use of cored wire with new fillers (SK40, REM, etc.). It is shown that, other treatment conditions being equal, calcium assimilation is 15–30% higher with the use of wire SK40 than wire SK30 to treat steel. It is noted that the problem of reducing the degree of contamination of the metal by nonmetallic inclusions-including corrosion-active inclusions-could be solved by using wire filled with a complex inoculant that contains an REM. __________ Translated from Metallurg, No. 3, pp. 61–65, March, 2007.     

钙处理对20CrMnTiH齿轮钢中非金属夹杂物的影响

铝脱氧齿轮钢中易生成大量的高熔点Al₂O₃类夹杂物,容易导致水口结瘤及钢材性能恶化,目前较常采用钙处理将钢中高熔点的Al₂O₃类夹杂物改性为低熔点的钙铝酸盐类夹杂物。合理的钙处理可以减轻水口结瘤并提高连铸过程钢液的可浇性,工业试验研究了喂钙前钢液中T.Ca含量、喂钙速度、喂钙量、净空高度及渣厚等参数对齿轮钢中钙收得率的影响,并在1.5 m·s?1的喂钙速度条件下研究了不同喂钙量对钙处理过程中齿轮钢中非金属夹杂物改性的影响。研究结果表明,当喂钙前钢液中T.Ca的质量分数小于10×10?6,喂钙速度为1.5 m·s?1,适当降低喂钙量和净空高度和渣厚,钢液中钙收得率均高于20%。当钢液中T.Ca的质量分数高于17×10?6时,钢中生成大量高熔点CaS型夹杂物,三元相图中夹杂物的平均质量分数远离液相区。随着齿轮钢中T.Ca含量的增加,夹杂物的平均尺寸和数密度逐渐增加。热力学计算结果与工业试验钙处理对钢中非金属夹杂物改性效果具有较好的一致性。      

硅钡处理对轴承钢大型球状夹杂(Ds)的影响

为防止轴承钢产生大型球状夹杂,所以对轴承对钢中的钙含量有严格的控制要求。为解决轴承钢连铸过程的水口堵塞问题,不少钢厂采用真空后喂硅钡线对钢水进行夹杂物变性处理。但通过两种工艺条件下(有硅钡和无硅钡处理)形成的大型球状夹杂的电镜分析发现,硅钡处理对大型球状夹杂的形成有促进作用,在喂线后的软吹过程中钡夹杂上浮并不充分。     

实芯钙芯线在钢水精炼过程的应用

为提高精炼过程钙处理效果,莱钢特钢事业部50tLF精炼炉采用实芯钙芯线替代硅钙包芯线进行钢水钙处理。应用表明,钙平均收得率达16.61%,钢水可浇性良好,废坯切除量大幅减少;钢材氧含量及A、B、D类夹杂物级别均不同程度降低,产品质量良好。与喂硅钙线相比,吨钢降低成本3.50元,直接经济效益达200余万元。     

控制20CrMnTiH齿轮钢氧含量和夹杂物的生产试验

20CrMnTiH钢的工艺流程为100t转炉-LF-VD-方坯连铸-轧制。通过采取提高转炉出钢[C]≥0.08%,优化LF精炼渣系,控制渣中CaO/Al₂O₃ 1.5～1.7,用喂SiCa线代替喂Ca线,防止钢水二次氧化等措施,20CrMnTiH齿轮钢氧含量0.0015%～0.0019%和夹杂物级别≤1.5。     

锚链钢钢包喂线实践

介绍了电炉冶炼锚链钢采用喂线加Ａｌ的生产情况，在大量统计数据的基础上，充分考虑采用喂线法时影响钢中Ａｌ含量的主要因素，得出了因归方程。实践结果表明采用喂线法可大幅芳提高Ａｌ的收得率和降低吨钢成本；向钢中喂入Ｃａ－Ｓｉ线可改善钢水的流动性，防止浇铸过程中的水口堵塞，同时可促进钢中夹杂物变性。     

不同钢种炉外精炼钙处理工艺的选择

 为了优化不同钢种的LF精炼钙处理工艺,研究了高强结构钢、低碳结构钢、焊瓶钢、耐磨钢、高碳钢在LF精炼及钙处理过程中夹杂物的演变机理。结果表明,渣 钢反应时间越长,钙处理前的夹杂物变性越彻底。钙处理前焊瓶钢夹杂物以Al2O3为主,高强结构钢、低碳结构钢夹杂物以MgO Al2O3 CaO复合夹杂为主;高碳钢、耐磨钢夹杂物以低熔点的Al2O3 CaO夹杂为主。钙处理工艺会增加钢液中夹杂物数量及尺寸。控制Al2O3 SiO2 MnO复合夹杂物的关键是避免LF精炼中后期进行硅锰合金化。综合考虑各方面因素,建议焊瓶钢增加当前的钙线喂入量,高强结构钢、低碳结构钢使用轻钙处理工艺,高碳钢、耐磨钢取消钙处理工艺。