GOR冶炼不锈钢深脱硫工艺

以70 t EAF-GOR-LF-CC工艺生产304不锈钢为背景,分别对GOR冶炼过程初始钢液、终点钢液以及还原渣取样分析,重点考察了还原渣碱度、渣中残余Cr2O3质量分数(w((Cr2O3)))以及钢液初始硫质量分数(w([Ss]))对钢液深脱硫效果的影响规律,得出了以下结论：还原渣碱度对脱硫有较大影响,高炉渣碱度有利于钢液脱硫,但当炉渣碱度达到1.75以上时,炉渣碱度对终点硫质量分数(w([Sf]))的影响逐步变小。还原渣中残余Cr2O3对脱硫有阻碍作用,尽可能降低渣中w((Cr2O3))有利于提高GOR脱硫效果,当w((Cr2O3))降低到0.3%以下时,表观渣-钢间硫分配比(LS°=w((S))/w([S]))明显升高。GOR初始钢液硫质量分数越低,越容易获得最终低硫钢液,当w([Ss])＜0.07%时,钢液中最低w([Sf])更容易降低到0.004%以下。根据GOR工业试验结果得出了冶炼终点时优化的表观渣-钢间硫分配比( LS°)随还原渣碱度、w((Cr2O3))和w([Ss])的变化关系。     

造渣制度对石油套管钢37Mn5脱硫率的影响

分析了石油套管钢37Mn5的精炼渣碱度w(CaO)/w(SiO_2),Al_2O_3和CaF_2、w(FeO)质量分数对37Mn5钢脱硫效果的影响。结果表明,随渣中w(CaO)/w(SiO_2)增加,脱硫率先增后减;随渣中w(FeO)降低,脱硫率明显增大;随渣中CaF_2质量分数增加,脱硫率先增后减;渣中Al_2O_3含量在9-14%时炉渣脱硫效果较好。实验优化的最佳脱硫渣系组成为(CaO)/w(SiO_2)=2.9-3.2,w(MgO)=5.5%,(FeO+MnO)1%,w(CaF_2)=4%~7%,w(Al_2O_3)=15%。     

RH用低氟型CaO+Al_2O_3基熔剂深脱硫工业试验

采用低氟型CaO+Al2O3复合基熔剂替代传统CaO-CaF2系脱硫剂,利用RH投入法进行钢液深脱硫工业试验.20个试验炉次的结果表明,RH平均脱硫率ηS可达到53.44%,脱硫后钢液中[S]≤24×10-6.分析了钢包顶渣的改性处理以及RH脱硫终渣组成对RH脱硫的影响.在此基础上,确定了RH脱硫剂的优化组成为:CaO+BaO(60%～65%)–Al2O3 (20%～25%)-MgO (5%～7%)–CaF2(＜5%).     

GCr15钢LF精炼渣系脱硫优化的研究

基于某钢厂现阶段LF精炼渣系脱硫效果差等问题,结合精炼渣脱硫机理进行实验研究。通过拟出10种精炼渣配方并对炉渣性能及钢中脱硫进行分析。研究发现,当精炼渣成分w(CaO)为45%~50%,w(SiO2)为18%~20%,w(Al2O3)为17%~21%,w(MgO)为9%~13%时脱硫效果较好,满足GCr15钢中脱硫要求。工业试验初步取得良好效果,为LF精炼渣系深脱硫提供依据。     

不依赖LF精炼的脱硫工艺

结合Q450NQR1钢现有工艺流程,研究了在出钢过程采用不同试验方案时的顶渣氧化性、MI指数、w(CaF2)、w(Al2O3)/w(SiO2)和脱硫率的关系。结果表明:通过改善出钢过程钢-渣界面反应的动力学条件,可获得50%以上的脱硫率,出钢前在钢包底部加入足量铝块、调整精炼渣加入量是关键。该技术已在攀枝花新钢钒股份有限公司推广应用,效果显著。     

无取向电工钢RH脱硫渣系的研究

在15 kg真空感应炉上,用CaO-Al2O3-SiO2-MgO渣系进行脱硫试验,探讨了脱硫渣系碱度、MI、Al2O3、CaF2对脱硫效果的影响。研究结果表明,随脱硫渣系碱度、MI、Al2O3和CaF2含量的增加,脱硫率都呈现先增加后减少的趋势。初始硫含量为0.009 33%~0.010 73%,加入脱硫渣系4 min时间内表观脱硫速率为(0.000 96~0.001 49)%/min,平均脱硫率为81.2%,最高达86.8%。当脱硫渣中w(CaO)=58.15%、w(SiO2)=4.85%、w(Al2O3)=25%、w(MgO)=6%、w(CaF2)=6%,脱硫效果最好,此时钢液中硫为0.001 33%。     

Q345钢LF精炼炉高碱度渣系脱硫研究

在实验室利用MoSi2高温管式电阻炉研究了LF炉精炼渣的成分和精炼渣粒度对Q345钢脱硫的影响。结果表明在精炼渣碱度较高的条件下(R=3～5),随着碱度增大,脱硫率逐渐增加;Al2O3含量在18%～28%,BaO含量在6%～14%,CaF2含量在0～10%的范围内,试验渣有一最佳脱硫率,运用正交分析法对精炼渣进行优化,得出高碱度精炼渣的优化渣系为:R=5,wAl2O3=23%,wBaO=10%,wCaF2=5%,在精炼渣成分不变的条件下,可通过减小精炼渣的粒度来提高钢液的脱硫率。     

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。     

炉渣对含钒钛铁水/半钢预脱硫的影响

针对攀西地区铁水/半钢预脱硫效果差异的问题,理论分析了脱硫前后炉渣成分以及物相对脱硫的影响。分析结果表明,脱硫后渣中硫含量为高炉渣/提钒渣的4～5倍,脱硫渣中硫以CaS的形式存在,未发现MgS;半钢脱硫渣平均CaO含量较铁水脱硫渣少15%,FeO含量多9%;铁水预脱硫后渣中低熔点物相含量较少,主要是mCaO·nAl_2O_3(1 400℃),半钢脱硫渣中低熔点物相含量较多,主要是FeO(1 369℃)。增加脱硫剂喷入量,可以提高脱硫渣的固硫能力,减少回硫的发生。高炉渣和提钒渣作为顶渣进入预脱硫工序的渣量(以100 t铁水计)均在1～2 t。     

CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2-CaF_2渣系RH脱硫动力学实验研究

采用动力学分析和真空感应炉实验的方法对RH深脱硫工艺进行了研究。结果表明:RH深脱硫主要受钢液和炉渣的初始硫含量、表观传质系数和钢-渣质量比的影响;当钢中的初始硫含量约为0.01%时,终点[S]含量可以降至0.003%以下,平均脱硫率为81.2%;模型预测值与实际检测值误差在±2×10-6以内的比例为82.9%,模型预测值与实验值较为接近;实验室RH脱硫的限制性环节为硫在钢水中的传质,渣量控制在5%~8%时,增加钢-渣界面的反应面积与硫的传质速度可以提高脱硫效率,脱硫效果良好。     

铝脱氧钢中尖晶石夹杂物的生成与转变

研究了140 t LD-LF-RH-CC流程冶炼超低氧钢时精炼过程铝脱氧钢中夹杂物的变化。试验钢出钢过程加足够的铝脱氧,以尽快降低钢液中溶解氧。为使Al₂O₃转变为钙铝酸盐夹杂,选用CaO-Al₂O₃精炼渣系,渣中含3.00%～8.42%SiO₂。结果表明,精炼时钢液中夹杂物的变化趋势为:纯Al₂O₃→尖晶石夹杂→CaO-Al₂O₃-MgO复合夹杂物,炉渣中8.42%SiO₂炉次夹杂物转变慢于3.00%SiO₂炉次;当炉渣CaO/Al₂O₃为1.60时,钢中夹杂物大多转变为低熔点CaO-Al₂O₃-MgO复合夹杂。精炼渣的成分控制应为(%):55～60CaO,35～40Al₂O₃, 5～10MgO。     

水钢LF精炼渣及造渣制度规划

精炼渣具有脱硫和净化钢液的作用,在炉外精炼渣中采用精炼渣精炼钢水已成为洁净铜生产重要的技术手段。论文根据钢种的质量要求,以脱硫和铜中夹杂物控制为目标,结合水铜主要生产品种,对LF精炼渣终渣成分和造渣制度进行了规划。在水钢目前生产工艺条件下,焊条焊丝钢精炼终渣成分控制CaO／SiO2=2．0～2．5,Al2O3=10％～15％;含铝冷镦钢CaO／Al2O3=1．6—1．8,SiO2〈8％;高碳硬线铜CaO／SiO2=2．5～3．5,Al2O3〈15％。精炼渣造渣制度均可采用转炉出钢渣洗,并在LF精炼炉补加渣料的方式进行。     

渣组成对钢水洁净度的影响

 在实验室基础上对比研究了w(CaO)/w(SiO2)为5、w(Al2O3)为25%的渣系A,w(CaO)/w(SiO2)为8、w(Al2O3)为46%的渣系B,与高强度合金结构钢液在1600 ℃条件下反应90 min后钢水洁净度的变化,研究结果表明：随着渣系由A到B,钢中总氧质量分数平均值由12.25×10-6降低到9.25×10-6,硫质量分数平均值由19×10-6降低到8.63×10-6,炉渣的硫分配系数LS由7~17增加到120~260;渣系A、渣系B与合金钢液反应后钢中夹杂物大部分是钙镁铝硅酸盐类夹杂,并且得出渣系B精炼条件下钢中这类夹杂熔点明显低于渣系A精炼条件下的此类夹杂。     

石灰基预熔渣真空精炼超低硫低磷中碳钢的试验研究

精炼45钢(0．46C)时真空和石灰基预熔渣可提高CaO-CaF2-Fe2O3渣系的脱硫能力及石灰的利用率，改善石灰渣系的脱磷效果，使硫含量从0．031％降到0．0024％以下，磷含量从0．040％降到0．020％以下。     

精炼渣控制82B帘线钢中夹杂物形态的实验室研究

在实验室条件下,采用高温钼丝炉对用45钢和重轨钢熔炼成的帘线钢进行脱氧和渣钢平衡试验,研究了精炼渣组分对夹杂物形态的影响。结果表明:在精炼渣碱度为0.8～1.2时,夹杂物中Al2O3含量和钢中Als随精炼渣中Al2O3含量的增加而增加。把精炼渣Al2O3质量分数控制在10%以下时,能够使CaO-SiO2-Al2O3夹杂物处于塑性范围内。因此,在低碱度条件下,通过Si、Mn脱氧和调整精炼渣中Al2O3含量来控制夹杂物的形态是可行的。     

012Al模具钢电渣重熔工艺的优化

在1t锭型的012Al模具钢电渣重熔工艺优化试验中，在保证重熔锭质量的前提下，通过重熔过程均匀加入铝粉等工艺措施。采用55?F2-30%Al2O3-5?O-5%MgO四元渣系，当填充比为0.48时，电耗较0.2填充比降低43.5%。且比70?F2-30%Al2O3的元渣系0.48填充比的电耗降低29%。     

酸性渣SiO2含量对电渣重熔S-Pb-Te易切削不锈钢冶金质量的影响

通过500 kg保护气氛电渣炉试验研究三元渣（/%:65CaF2,25Al2O3,5SiO2）、四元渣（/%:55CaF₂,20Al₂O₃,20SiO₂,5CaO）和五元渣（/%:45CaF₂,20Al₂O₃,25SiO₂,5CaO,5MgO）对S-Pb-Te易切削不锈钢（/%:1921 Cr,1.52.5Mo,0.10.3Pb,0.250.40S,0.030.10Te）电渣锭冶金质量的影响。结果表明,四元渣和五元渣S收得率较三元渣高;三元渣Pb收得率相对较高;3种渣系Te收得率无明显差异;含SiO₂为25.0%的五元渣系,所重熔的S-Pb-Te易切削不锈钢电渣钢锭小头和大头S、Pb和Te偏差最小,分别为△S 0.03%、△Pb 0.02%和△Te0.028%,且电渣钢锭表面质量良好。     

Study on LF Refining Slag and Slagging Regime of High-Aluminium Steel

During secondary refining of molten steel, reaction of steel-slag has great influence on the quality of steel. Taking high aluminium steel ([Al]≥0.8%) for instance, reaction control of 4[Al]+3(SiO2) = 2(Al2O3)+3[Si] was discussed by both thermodynamics calculation and industrial experiments. The results show that content of silicon increased sharply when content of SiO2 in slag exceeded 10%. In order to prevent the increment of silicon content and reoxidation for high aluminium steel, reasonable component range of LF refining slag is: %CaO/%Al2O3=1.6-1.9, %SiO2 <10. Results of the industrial experiments indicate that the CaO-Al2O3 based refining slag has strong ability of desulfurization and inclusion absorption. Average desulfurization rate is 80%, and T[O] reduces above 50% after refining, with the average sulfur content and T[O] about 0.0025% and 11×10-6,respectively, which can meet the requirements of secondary refining and obtain good castability of steel in continuous casting process.     

淮钢80t BOF-90t LF-RH-CC流程开发特殊钢的生产实践

通过转炉采用高拉碳操作,控制出钢[P]≤0.012%,终渣碱度2.8～3.5;双挡渣工艺,LF精炼渣碱度≥4,(TFe+MnO)≤1.0%;应用低铝洁净钢精炼技术和含钡洁净钢生产技术专利;RH-MFB真空处理,连铸全程保护浇铸及二冷技术优化等措施,淮钢开发了127个特钢新产品,总氧含量(T[O]):轴承钢≤10×10-6,60Si2CrVAT弹簧钢≤12×10-6,CM490锚链钢≤15×10-6,37Mn5油井管坯钢≤18×10-6,SAE1022A冷镦钢和15CrMoG高压锅炉管坯钢≤20×10-6。     

LF热态钢渣循环利用炉渣成分控制

 为了实现LF热态钢渣的循环利用,对目前武钢LF热态钢渣两次循环利用工艺中精炼渣的组成、脱硫能力及吸收夹杂能力的变化进行了分析研究。结果表明,LF热态钢渣循环利用后钢水的脱硫率可以达到90%以上,精炼终点w（［S］）可以达到0.001%的水平;相对于未循环工艺,钢中w(T［O］)减少17.50×10-6,w(［N］)减少17.00×10-6,夹杂物数量减少4.47个/mm2。根据两次热循环利用结果得出：通过控制回收的渣量及补加石灰的量,可保证循环后初始炉渣中的w((S))小于0.20%,终渣碱度（w(CaO)/w(SiO2）)在12.00～20.00范围,w(CaO)/w(Al2O3)为1.75～2.00,从而使精炼渣的脱硫效率、w((S))/w(［S］)不受循环次数的限制。