40Cr10Si2Mo钢质洁净度工艺技术研究

针对某特钢厂在生产40Cr10Si2Mo气阀钢时出现轧材夹杂物评级合格率低的问题,通过对精炼及连铸过程钢中夹杂物的演变规律进行分析并结合现有工艺制度,在实验室研究的基础上,对连铸过程吹氩制度和中包覆盖剂进行了优化研究。工艺优化后,40Cr10Si2Mo气阀钢轧材夹杂物评级合格率由原工艺的71%提高到97%。     

EH36船板钢生产过程中夹杂物成分的变化

对采用"BOF→LF→RH→CC"工艺生产EH36船板钢过程中的夹杂物进行了研究.用SEM-EDS分析了试样中的夹杂物形貌和成分,用FactSage软件计算了夹杂物的析出情况.研究表明:LF进站钢液中夹杂物主要为SiO2,试样中的MnS是在试样凝固过程中形成的.Ca处理后,液态夹杂物数量增多.经过RH处理后,夹杂物中A...     

邯钢CSP工艺过程钢中夹杂物热力学分析与研究

通过对邯钢低碳铝镇静钢中夹杂物的形成热力学进行计算和分析，取样后经非水溶液电解法分离得到邯钢工艺过程钢中夹杂物，验证了非水电解的可行性和热力学计算的准确性，初步提出了改进邯钢精炼工艺的有效措施，并对硫化物的形成机理进行了初步分析。     

高碳抗疲劳应力钢TiN夹杂物形成机理及控制研究

对高碳抗疲劳应力钢TiN夹杂物特点及其影响因素进行了分析,并结合热力学计算,对铸坯中TiN夹杂物析出行为进行分析和讨论,提出铸坯中TiN夹杂物为凝固过程中由于溶质元素选份结晶导致凝固前沿局部区域形成Ti和N元素的富集而析出形成。结合工业试验中TiN夹杂物特点和工艺控制水平,提出了相应的控制措施。     

真空感应熔炼中夹杂物运动行为数值模拟

为了促进真空感应熔炼GH4169合金过程中夹杂物的去除,建立了电磁-流动-粒子跟踪耦合数学模型,研究了真空感应熔炼过程中熔液流动与夹杂物运动的规律,对比了不同冶炼工艺参数下熔池中流场和夹杂物运动特点,提出了一种促进真空感应熔炼过程中夹杂物去除的工艺优化方法。结果表明,真空感应熔炼过程中,熔池流场中存在2个漩涡,加快漩涡的运动速度可以促进熔池内夹杂物的去除,熔液流动速度随着熔炼的进行先升高后下降,最终趋于稳定。随着电压增加,熔液平均流动速度增加,熔池内夹杂物总去除率升高。随着电流频率升高,熔液平均流动速度降低,熔池内夹杂物总去除率降低。因此可通过增大电压、减小电流频率的方法,增大熔液流动速度,促进真空感应熔炼GH4169合金过程中夹杂物的去除,工艺参数由400 V、3 400 Hz优化为420 V、3 200 Hz后,夹杂物总去除率由91.98%增大到94.87%,提高了2.89%。     

40Mn船用轴系锻件次表面夹杂物控制的冶炼工艺改进

针对40Mn大型船用轴系锻件由大型夹杂物造成的精加工表面缺陷问题,对冶炼过程的脱氧工艺、造渣工艺与浇注工艺进行了改进,将钢中夹杂物含量与尺寸控制在较低水平,难以形成宏观缺陷,消除了这一问题对锻件质量的影响。     

高级别船板钢生产过程中夹杂物的演变规律

 通过采用扫描电镜对船板钢F40中的夹杂物进行全流程系统分析，研究了冶炼过程中夹杂物的形成和演变规律，并采用夹杂物的弹性模量概念对其在轧制过程中的变形机理进行解释。结果表明，LF出站后钢中的主要夹杂物为MgO-Al2O3复合夹杂，在钙处理后夹杂物逐渐向低熔点的CaO-Al2O3-MgO-CaS系夹杂转变。在轧制过程中，高弹性模量的夹杂物，在轧制中相对塑性变形低。热力学计算表明，当船板钢中的w（[Als]）为0.02%～0.04%时，为使夹杂物改性完全，钙处理后钢液中的w（[Ca]）应控制在0.001 8%～0.002 8%。为避免钙处理后生成CaS，可通过控制w（[S]）在0.002 1%以内，减小其对浇注过程和钢性能的不利影响。     

高效节约型建筑用H型钢Ti脱氧及夹杂物析出行为研究

通过热力学计算和实验室热态试验,研究了建筑用H型钢不同脱氧工艺时钢液中夹杂物形态、组成、尺寸和类型,分析了钛含量对钢中夹杂物析出行为的影响规律。在此基础上,在马钢第三钢轧总厂的建筑用H型钢生产过程中对Ti脱氧工艺进行了工业实践,并与现有工艺进行了对比。结果表明:经过Ti脱氧,钢液中全氧和溶解氧具有较低水平,钢中夹杂物尺寸小且具有良好的塑性,轧材的废品率降低,产品力学性能得到了提高。     

精轧螺纹钢筋非金属夹杂物的控制

为提高精轧螺纹钢筋内部质量,对工艺优化前生产的精轧螺纹钢筋中非金属夹杂物进行了统计分析。结果显示,在实际生产及使用过程中发生断裂的精轧螺纹钢筋,其夹杂物等级均≥2.0级,超出生产控制要求。分析认为,炼钢过程中大尺寸夹杂物未能得到充分控制,钢中硅铝酸盐及D类球状氧化物夹杂超标是精轧螺纹钢筋夹杂物超标的主要原因。通过对炼钢工艺过程进行优化,精轧螺纹钢筋中夹杂物数量及种类大幅度改善,满足了精轧螺纹钢筋中夹杂物的控制要求。     

脱氧剂对高压锅炉管钢非金属夹杂物的影响

使用Si-Ca和Si_Al-Ba两种不同脱氧剂对EAF→LF→VD→MC工艺生产的高压锅炉管钢P12进行脱氧,并对其各工艺环节进行取样,研究各工序钢中总氧和夹杂物数量、尺寸的演变规律以及锻材中夹杂物组成、铝类夹杂物含量和平均粒径.结果表明:VD处理后2种脱氧剂都能将钢中总氧质量分数控制在20×10-6以下;Si-Al-Ba脱氧后各工序的夹杂物数量要少于Si-Ca脱氧;两者在浇铸过程中都发生明显的二次氧化,但Si-Al-Ba脱氧的钢液二次氧化更为严重.     

高级别管线钢夹杂物控制的研究

通过对某钢厂运用电炉→精炼→连铸模式生产高级别管线钢的工艺进行了研究分析,从电炉冶炼、炉外精炼和保护浇注等方面入手,对影响管线钢中夹杂物含量的环节进行控制,工艺优化后,夹杂物得到了有效控制,管线钢夹杂物超标问题得到了解决。     

低碳钢夹杂物产生原因及控制

 CSP线100 t转炉生产SPHD冷轧夹杂物降等比例比较高,经分析夹杂降等主要原因是钢水夹杂物去除不彻底。通过优化转炉脱氧工艺减少夹杂产生,提高转炉终点温度减少LF处理过程中钢水中铝的氧化;精炼炉采用钢包渣循环渣利用快速造白渣,控制钢包渣w((CaO))/ w((Al₂O₃))为1.4～1.8,碱度为18～25,喂钙线前白渣时间大于8 min, LF炉出站镇静大于15 min促进夹杂的去除;开浇前中间包用氩气吹扫2 min、加硅钙粉防止开浇塞棒上涨,确保浇铸过程中恒拉速、钢包换包时中间包钢水大于20 t减少液位波动。最终基板夹杂降等率由1.8%降低至0.2%。     

SWRCH45K冷镦钢非金属夹杂物生成及演变行为

为了研究SWRCH45K冷镦钢在精炼和连铸过程中夹杂物形成和变化规律,在相关工序取钢样和渣样,采用SEM-EDS检测了钢中夹杂物形貌和成分,并结合夹杂物自动分析仪统计了夹杂物数量和尺寸分布。结果表明,LF精炼达到了较好的脱硫和脱氧效果,但钙处理后软吹流量过大造成钢水二次氧化,钢中夹杂物、氮和氧含量有所升高。LF进站时以Al₂O₃系和MgO-Al₂O₃系夹杂为主,在精炼渣的作用下,夹杂物转变为CaO-Al₂O₃系和CaO-MgO-Al₂O₃系。钙处理后,夹杂物中MgO含量明显降低,CaO含量升高,到中间包工序时钢中夹杂物已基本处于低熔点区。铸坯中夹杂物数量较少,主要为Al₂O₃-CaS、CaO-Al₂O₃-CaS和MgO-Al₂O₃-CaS夹杂物。     

LF处理过程中钢水增铝问题的研究

硅镇静钢及少量铝脱氧的钢在LF处理过程中会发生钢水中铝含量增加以及夹杂物组成改变的现象.通过理论计算和工业生产实践研究了不同的渣系、钢水成分、处理时间等对LF精炼过程增铝的影响,不同精炼渣系下钢中夹杂的组成,结果表明采用CaO-SiO2渣系LF处理过程几乎不发生增铝现象,而采用CaO-Al2O3渣系随着处理时间的延长以及钢种成分的区别,钢中铝有不同程度的增加,生产实践结果与理论计算趋势基本一致.采用CaO-Al2O3渣系精炼与CaO-SiO2渣系相比,钢中Al2O3夹杂数增加4倍,氧化物复合夹杂中w(Al2O3)提高113%,w(CaO)提高24.5%.在帘线钢72A以及HRB400、SS400钢的生产实践中加以应用,使得LF处理后72A的w(Al)小于0.000 5%,HRB400、SS400的小于0.003%,避免了有害夹杂物的形成,消除了在小方坯连铸过程中的水口堵塞现象.     

GCr15SiMn轴承钢中大尺寸TiN生成与控制

 以西宁特钢EAF→LF→VD→IC工艺路线生产GCr15SiMn轴承钢为研究背景,采用矿物解离分析仪、夹杂物自动分析系统、化学分析及X射线荧光光谱仪等检测手段与热力学计算相结合的方法,研究了铸锭中大尺寸TiN夹杂物的析出机理,分析了冶炼阶段钢液中钛含量增加的原因,并提出了相应的改进工艺。通过对轴承钢中残余钛、氮含量的热力学计算,发现大尺寸TiN主要是在凝固过程中析出和长大,降低冶炼过程中钛含量是控制TiN生成的主要途径。对原工艺冶炼过程钛含量变化进行分析,钢液中钛增量主要发生在EAF出钢→LF结束阶段,其中52%钛增量来自于炉渣。为了避免炉渣中钛进入钢液,借助于七元炉渣CaO-SiO₂-MgO-FeO-Al₂O₃-MnO-TiO₂与钢液之间平衡的钛分配比(LTi)模型,计算了铝含量和炉渣中CaO含量对LTi 的影响,预测了最佳的平衡炉渣成分。结果表明,适当降低铝含量和炉渣中CaO含量可以提高渣-钢之间的钛分配比,降低钢液的钛含量;当铝质量分数为0.015%～0.025%、CaO质量分数为50%～55%时,其他炉渣组元的最佳成分(质量分数)为18%～24% Al₂O₃和12%～17% SiO₂。此外,定量描述了不同LTi条件下EAF下渣量与LF终点钛含量的关系。最后,采用“低炉渣碱度、低铝含量以及严格控制电炉下渣量”的改进措施进行了优化试验,优化后冶炼终点钛质量分数可控制在小于0.002 0%,铸锭TiN平均数密度可由原工艺的2.09个/mm2降低至0.73个/mm2,且TiN尺寸几乎都小于10 μm。     

奥氏体不锈钢夹杂物控制工艺技术探讨

奥氏体不锈钢中的夹杂物影响钢材的抗腐蚀性能,对塑性、韧性和抗疲劳性能均有不利的影响。叙述了中航上大高温合金材料有限公司采用EAF+AOD+LF生产奥氏体不锈钢时夹杂物控制的主要工艺,分析了夹杂物的主要来源与产生机理,工艺设计时对冶炼过程夹杂物的控制进行了系统的策划。通过加强原辅材料控制,优化AOD脱氧制度,LF精炼采用钙处理和弱搅拌工艺对夹杂物进行变性处理,模铸浇注采用氩气保护浇注等技术手段,最终实现了钢中各类夹杂物含量的降低和稳定控制,满足了核电、压力容器等高端不锈钢管坯的质量要求。     

Inclusion Variations of Hot Working Die Steel H13 in Refining Process

 Inclusion variations of die steel H13, including changes of species, morphologies, compositions, amounts and sizes, in the production of EAF→LF→VD→ingot casting→electro-slag refining (ESR) procedure, were investigated by systematic sampling, and analyzed with scanning electron microscope (SEM), energy dispersive spectrum (EDS), and metallographic microscope. The variation mechanism was studied by comprehensive analysis of total oxygen, nitrogen, and acid soluble aluminum as well as chemical test of refining slag. Based on the investigations, technical measures for cleanness improvement were discussed. The results show that oxide inclusions in H13 steel change from irregular Al2O3→near globular CaO-MgO-Al2O3 and CaO-Al2O3-SiO2 complex inclusions→finer CaO-Al2O3-SiO2 inclusions with higher CaO content→CaO-Al2O3-SiO2 inclusions with higher Al2O3 content and irregular MgO-Al2O3 inclusions→fine irregular MgO-Al2O3-CaS inclusions in various steps of the production; the variations are related with changes of acid soluble aluminum content, reactions between slag and steel, re-oxidation of liquid steel during casting, and refining of ESR. It is also found that Al2O3 inclusions are modified by refining slag in LF and VD refining; and ESR plays a good role in inclusion removal, especially in controlling the large linear VC-CrC-MoC inclusions distributed in grain boundaries. It is suggested that casting protection should be improved, and the basicity of refining slag and acid soluble aluminum content in steel should be raised.     

LF炉无铝脱氧的工艺实践

介绍了承钢120t系统对钢中酸溶铝没有要求钢种的LF炉无铝脱氧实践。精炼过程中采用硅钙钡、硅钙粉、电石、碳化硅等对钢水进行无铝脱氧工艺,减少了钢水中的Als和Al2O3,精炼过程中加入Al2O3含量较低的精炼渣系,提高炉渣碱度,降低SiO2的活度,大幅提高硅的脱氧能力;优化钙处理工艺,对钢水进行深脱氧,通过夹杂物变性控制夹杂物的形态和尺寸。实践证明,对钢中酸溶铝没有要求的钢种采用无铝脱氧工艺后,没有降低钢水质量,提高了钢水可浇性,吨钢精炼费用降低2．96元／t。     

304不锈钢不同精炼渣碱度下夹杂物的演变

 为了提高304不锈钢的产品质量,结合生产实际,利用热力学计算和扫描电镜能谱分析方法, 研究了硅脱氧条件下,LF精炼渣碱度对304不锈钢在LF精炼、连铸过程夹杂物变化规律的影响。试验结果表明,随着冶炼过程进行,全氧质量分数和夹杂物数量依次减小。304不锈钢采用1.75高碱度炉渣,可以得到较低的全氧质量分数和夹杂物数量,但是夹杂物中Al2O3质量分数高,夹杂物熔点高。采用1.53低碱度炉渣,钢液中全氧质量分数较采用高碱度炉渣高,但是夹杂物中CaO、Al2O3质量分数相对较低,SiO2和MnO质量分数较高,夹杂物熔点低。针对304不锈钢产品可以采用不同的生产工艺路线来满足产品的不同需求。     

高端抗硫管线钢非金属夹杂物研究

采用扫描电镜和大样电解等检验方法对抗硫管线钢的冶炼过程试样和连铸坯中夹杂物的数量、尺寸、成分、形貌进行系统分析。结果表明:钢液经过LF精炼后,显微夹杂物的面积比降低了34.7%;中间包钢液的夹杂物面积比较VD出站增加了6.1%。LF进站钢液中的夹杂物主要为Al_2O_3夹杂物,在LF精炼和VD真空处理过程中由于钢渣间的相互作用,形成以CaO、MgO、Al_2O_3为主要组成的复合型夹杂物。钙处理后夹杂物中的CaO和Al_2O_3的物质的量比接近12∶7,并与钢液发生了脱硫反应,形成了含CaS的复合夹杂物。中间包开浇阶段铸坯中的显微夹杂物和大型夹杂物都明显高于稳定浇铸状态;在稳定浇铸状态下,铸坯中的w(T[O])小于15×10~(-6),大型夹杂物的含量小于0.2 mg/kg;大型夹杂物的主要来源是钢包引流砂、结晶器保护渣。