吹氩钢对提高制绳钢丝质量研究

本文就湘钢65Y吹氩钢进行了研究。表明,吹氩后的化学成分均匀性程度都有改善,硅酸盐及氧化物夹杂级别降低;钢丝的合格率及特号率均有提高。     

多功能吹氩站精炼效果分析及其工艺优化

典型钢种HRB335、DR、Q235吹氩试验结果分析显示．多功能吹氩站吹氩工艺能较好地调整均匀钢水温度和成分、去除钢中气体、夹杂物以及具有良好的成分微调功能。为进一步降低钢中气体和夹杂物含量。软吹氩时，必须确保钢包钢水面亮圈≤200mm、软吹氩时间≥5min。     

莱钢90t LF/VD精炼钢包智能吹氩技术的开发与应用

对精炼过程中夹杂物行为的试验表明,吹氩搅拌可显著减少夹杂物数量,降低夹杂物浓度,增大夹杂物尺寸。在莱钢90 t LF/VD精炼钢包炉安装智能吹氩设备,建立了智能吹氩标准,实现了氩气流量的精确控制,降低了轧材中夹杂物的含量,提高了产品的实物质量,同时电耗和电极消耗分别下降了27%和14%,氩气消耗降低了26%。     

钢包底吹氩在转炉生产中的应用

钢包底吹氩是一种操作简单、精炼效果明显的炉外业炼装置。新兴铸管炼钢厂为改善钢水精炼效果,采用钢包底吹氩代替顶吹,即用狭缝式透气砖代替吹氩棒,生产实践证明,底吹氩能改善和提高钢水的内在质量,降低钢中夹杂物含量和气体含量,吹氩后钢质的力学性能符合国家标准。     

挡渣出钢——提高连铸坯质量的重大措施

本文阐述了渣中FeO对吹氩效果的影响。渣中FeO含量大于1.4％时,吹氩不仅不能降低钢中的夹杂,反而会使钢中夹杂量增加。只有采用挡渣出钢工艺,并在盛钢桶内加入含FeO低的合成渣,吹氩才能取得良好的效果。     

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.     

吹氩精炼钢包内非金属夹杂物去除机理

 通过物理模拟试验,研究分析了底吹氩精炼钢包内夹杂物去除机理以及吹氩量对其的影响规律。结果表明：钢包中夹杂物的上浮主要是通过上升的钢液流携带,底吹氩量对夹杂物在钢包表面的钢-渣界面去除行为存在重要影响。吹氩量较小时,钢-渣界面稳定,夹杂物在浮力、毛细作用力等共同作用下穿过平坦的钢-渣界面而被吸收;吹氩量较大时,钢-渣界面波动大,渣眼周围发生卷渣,夹杂物被卷入的液滴吸收,随液滴进入渣层;吹氩量大,渣眼周围形成渣泡,夹杂物被渣泡吸收,随渣泡进入渣层。吹氩量达到一定时,夹杂物被钢-渣界面的吸收成为其被去除的限制性环节,且吹氩量较大时夹杂物去除效果最差,为实际吹氩精炼过程吹气量的控制提供了指导。     

小型转炉钢的清洁度研究

小转炉由于出钢挡渣、钢水吹氩搅拌不规范、钢中夹杂物上浮时间不足、浇钢系统保护不好，造成钢中夹杂物含量高，特别是大型氧化物夹杂数量多．外来夹杂的尺寸大，对钢材性能危害严重，这些问题是小转炉钢质量差的重要原因。小转炉钢的清洁度低，不能满足生产优质钢材的要求。     

钢包炉吹氩与夹杂物去除

为了掌握钢包炉的冶金功能和去除夹杂物的规律,分析了钢包炉的精炼功能和精炼过程中钢液的流动行为及其对夹杂物去除的影响。探讨了钢包炉吹氩时夹杂物颗粒的去除效率与搅拌功、均匀混合时间、氩气泡直径、夹杂物直径、透气砖数目、吹氩流量及吹氩时间之间的关系,提出了合理的钢包炉底吹氩制度,以满足钢液精炼的要求。     

LF软吹时间对硅脱氧弹簧钢氧化物夹杂控制影响

 对于一些采用硅锰脱氧冶炼工艺的特殊钢,为保证钢水洁净度,常会选择较长时间的LF软吹处理,导致过程能耗增加。通过工业试验,借助FEI Explorer 4自动扫描电镜检测,研究不同LF精炼软吹时间对硅脱氧弹簧钢55SiCr铸坯氧化物夹杂成分、数量的影响;并采用夹杂物极值统计法,对比评价不同LF精炼软吹时间对应成品盘条横截面最大夹杂物尺寸控制情况。结果表明,在LF软吹10 min与软吹40 min 两种工艺条件下,铸坯中尺寸大于5 μm的氧化物夹杂成分接近,均在CaO-SiO₂-Al₂O₃相图中假硅灰石、钙长石和钙铝黄长石共晶低熔点区,其中软吹10 min工艺铸坯氧化物夹杂组成落入低熔点区的数量所占比例更大。LF软吹10 min与软吹40 min铸坯中尺寸大于5 μm的氧化物夹杂数量密度分别为11.70个/100 mm2和14.59个/100 mm2,尺寸大于15 μm 的氧化物夹杂数量密度分别为0.53个/100 mm2和1.65个/100 mm2,LF软吹10 min工艺铸坯大尺寸氧化物夹杂数量密度略低于LF软吹40 min工艺。当预测面积为30 000 mm2时,两种LF软吹时间对应成品盘条横截面最大夹杂物尺寸分别为27.1 μm和28.1 μm,盘条最大夹杂物尺寸控制无显著差别。结合硅锰脱氧钢中大尺寸低熔点CaO-SiO₂-Al₂O₃系夹杂物主要源自钢包渣乳化卷入,具有与钢水和氩气泡界面接触角很小、难以通过吹氩上浮去除的特点,建议硅锰脱氧钢LF软吹过程按短时间快节奏进行控制。     

齿轮钢锻件关键区域氧化物和硫化物夹杂的分布特征

齿轮是机械传动的关键结构部件,为了改善齿轮的服役性能,提高疲劳寿命,需要清楚齿轮钢中的夹杂物类型、数量、尺寸、分布。采用夹杂物自动扫描仪、氧含量分析手段、扫描电镜对齿轮钢锻件不同位置进行夹杂物评估。结果表明:铸件中心位置TO质量分数较高,为10×10^-6,对应小尺寸夹杂物数量较多,而大尺寸夹杂物在关键区域的分布较多。钢中氧化物夹杂主要为Al₂O₃、Al₂O₃复合类的尖晶石和钙铝酸盐复合夹杂物,且尺寸较大,分布不均匀,对齿轮钢关键区域的影响较大。钢中硫化物夹杂分布均匀,尺寸较小,热力学计算表明,该类夹杂在凝固过程中凝固率g>0.44时,MnS开始析出,通过控制硫化物夹杂析出及分布有助于改善齿轮钢质量。     

钛脱氧钢中针状铁素体的形成

通过实验研究了钢中加钛脱氧后针状铁素体的形成及夹杂物的变化。对实验钢的化学成分、组织变化、析出相成分、钢中氧含量及夹杂物尺寸进行了分析。实验证明,在钢中加钛处理后,钢中产生了大量的以钛氧化物或钛铝等复合氧化物为核心的针状铁素体,钢的组织明显细化,随着钛加入后孕育时间的延长,钢中夹杂物的尺寸变小,孕育时间存在最佳值。     

321不锈钢中大型夹杂物的研究

采用大样电解方法研究了321不锈钢冶炼连铸过程中大型夹杂物的类型和数量变化,分析了吹氩搅拌对大型夹杂物数量的影响。结果表明：喂钛线前,321不锈钢中的大型夹杂物主要有CaO-SiO2—Al2O3、CaO-MgO-SiO2、SiO2等;喂钛线后,由于[Ti]还原夹杂物中的SiO2,形成部分含TiO2的夹杂物。吹氩采用弱搅拌,不仅可以避免二次氧化,而且能够促使钢中夹杂物上浮。     

Assessment of Oxygen Control and Its Effect on Inclusion Characteristics during Electroslag Remelting of Die Steel

Deoxidation during electroslag remelting of S136 die steel was experimentally studied. The characteristics of inclusions in the electrode and ESR ingots were determined by image analyzer and SEM‐EDS. The results show that the oxygen content can be reduced from 89 ppm in the electrode to the lowest (12 ppm) in the ingot only when protective Ar gas remelting in combination with specially designed slag deoxidation treatment were employed simultaneously. The proportion of the oxygen combined as oxide inclusions increases with decreasing the total oxygen content in ESR ingot. The original inclusions in the electrode are mainly large (Mn,Cr)S and the large inclusions in the form of Al₂O₃ core surrounded by an outer sulfide layer, besides a few pure Al₂O₃ inclusions. After ESR process, while only pure Al₂O₃ inclusions with the size of about 1 µm were observed in ESR ingots. The large inclusions in the electrode were removed during ESR process. With higher oxygen content in the ingot, the contents of inclusions and large inclusions would be relatively higher. The results from industrial experiments have confirmed the availability of the present oxygen control technique. The mechanisms of oxygen behavior and control as well as inclusion evolution during ESR process were proposed based on experimental results along with thermodynamic analysis.     

转炉—RH—连铸工艺生产高压气瓶用钢洁净度的研究

对转炉— RH精炼—连铸工艺生产高压气瓶用钢 T[O]变化及非金属夹杂物进行研究的结果表明 ,在转炉出钢过程由于炉渣与脱氧产物作用生成的粗大球状夹杂物及铝脱氧生成的大尺寸 Al2 O3簇群状夹杂物绝大多数可由钢液排除 ,铸坯中存在的夹杂物主要是较小的块状和簇群状 Al2 O3及少量由于结晶器保护渣卷入造成的球状夹杂物。 RH精炼后钢液 T[O]在 (2 8～ 34 )× 10 - 6 之间 ,中间包钢水 T[O]在 (2 4～ 2 6 )× 10 - 6之间 ,铸坯 T[O]在 (12～ 19)× 10 - 6 之间 ,该工艺生产的气瓶用钢具有很高的洁净度。     

EAF+AOD+LF流程冶炼310S耐热钢夹杂物控制

为了进一步提高310S钢种的洁净度,满足其耐蚀性能。利用化学分析、金相及小样电解、扫描电镜等手段研究了以EAF+AOD+LF流程生产310S耐热钢原精炼工艺下的钢水洁净度,并在此基础上提出了优化方案。结果表明,通过适当提高AOD还原炉渣碱度、LF进站采用铝粉进行深脱氧和延长大流量底吹氩气搅拌时间等手段提高了310S钢水洁净度,其中连铸坯w(T[O])由0.003 4%下降到0.002 5%,消除了直径大于30μm的大颗粒夹杂物,直径超过15μm的夹杂物数量减少了5.8%,1~7μm的弥散夹杂物数量增加了15.5%。     

Theory and Practice of Oxide Inclusion Composition and Morphology Control in Spring Steel Production

Theoxideinclusionsinspringsteelcomemainlyfromtheproductsofdeoxidizationofmoltensteel .Ifthemoltensteelisalloyedwithferrosiliconandfinal lydeoxidizedwithaluminum ,thepropertiesofde oxidization productsarenotdeterminedbythechemicalcompositionofmoltensteel,butbythepropertiesofalloysanddynamicconditionsofdeoxi dization .Forspringsteel ,theoriginaldeoxidizationproductsfoundinfinishedproductsaretridymite ,a luminumsilicateandalumina[1] .Inordertoreducetheamountandthesizeofinclusionswhichdeterio rate…     

中间包吹氩去除钢水夹杂物

通过现场实验,研究了中间包吹氩位置和氩气流量对钢水洁净度的影响,重点探讨了在注流区吹氩对钢水洁净度的影响.结果表明:在T型中间包注流区内进行合适流量吹氩可提高钢水洁净度,在浇铸区拐角处和塞棒附近吹氩对钢水洁净度没有明显的影响;在注流区内吹氩,合适的氩气流量为6L·min^-1,与不吹氩相比,钢中总氧降低率和夹杂物的去除率均可提高10%左右,但15L·min^-1的大流量吹氩将会显著增加钢中总氧和大型夹杂物数量.分析认为:注流区内大的湍流强度可将氩气泡击碎成弥散小气泡,大量小气泡在钢液中上浮,不但提高了气泡捕捉夹杂物的概率,而且增加了夹杂物之间的碰撞机会,其结果是增大了夹杂物的粒径,促进了夹杂物的上浮去除;同时,注流区离水口距离最远,在注流区吹氩,碰撞长大的夹杂物有更长的时间上浮排出.以上两个因素的共同作用,使得在注流区吹氩对去除钢水夹杂物有显著效果.     

加热保温处理对重轨钢中MnS夹杂的影响

 以U75V高速重轨钢为例,研究了加热保温处理对MnS夹杂的影响。采用高温共聚焦激光显微镜分别对铸坯和钢轨中MnS夹杂在连续升温过程中的行为进行了动态原位观察,结果表明MnS夹杂在600~870℃发生球化,在1180℃左右时, MnS夹杂开始发生固溶。根据原位观察结果,在电阻炉中进行了加热保温处理实验。试验结果表明,830℃保温后,MnS夹杂尺寸只是略有减少,长宽比降低。在1180℃保温后,大型MnS夹杂数量明显减少,小尺寸MnS数量增多,且随保温时间的延长,夹杂物数量减少,长宽比进一步降低。通过加热保温处理可以改善重轨钢中长条状大型MnS夹杂。