含铌铁水脱硅试验

为从含铌铁水中提铌,降低铁水中硅含量以获得高品质的铌渣,实现铌资源的综合利用。采用100 kW中频感应炉进行底吹氧气冶炼含铌铁水试验,研究含铌铁水在脱硅过程中硅、铌选择性氧化规律。结果表明:铁水温度在1 350℃,造渣剂碱度为1.5,反应结束后铁水中硅、铌的氧化分别为75.8%、21.4%;而温度在1 350℃,造渣剂碱度为4.6,反应后铁水中硅和铌的氧化率分别为:94.0%,5.9%,但高碱度炉渣抑制了锰元素的去除,造成铁水中锰含量较高,降低后续工艺中提铌所得铌渣的品位。在铁水温度为1 350℃,炉渣碱度w(CaO)/w(SiO2)为1.5时,脱硅的限度为0.15%。     

含铌铁水底吹氧气脱碳保铌的研究

通过中频炉底吹氧气冶炼含铌铁水,在1 350、1 475、1 515℃,加入Si O2-Ca O-Ca F2造渣剂或在无渣条件下研究了铁水中碳、硅和铌的氧化规律。结果表明,底吹氧气在1 350℃时加入碱性造渣剂或不加造渣剂时铁水中硅的氧化率为97%,碳的氧化率为20%,而在1 475℃吹炼时硅的氧化率为15%,碳的氧化率为84%;铁水中硅的质量分数下降到0.1%,铌含量不变;在1 515℃,加入酸性Si O2-Ca O-Ca F2造渣剂高温底吹氧气冶炼时铁水中的碳质量分数下降至0.66%,实现了脱碳保铌。     

含铌铁水预处理脱硅保铌的研究

 为防止铁水预处理脱硅过程中脱铌,通过中频感应电炉底吹氧气冶炼含铌铁水,研究了铁水预处理吹氧过程中不加渣和加入造渣剂吹炼过程中脱硅保铌的行为及铁水中各元素含量的变化规律。试验结果表明：在铁水温度1623K加入碱度为4的CaO-SiO2-CaF2的造渣剂、供氧强度为0. 5m3/(t·min)时吹氧冶炼,铁水中的硅含量降低到0. 012%(质量分数,下同)时,铌才开始氧化,脱硫率为83%,磷含量不变;在相同的温度和供氧强度,不加造渣剂吹炼时,铁水中的硅降低至0. 16%时,铌开始氧化,硫和磷含量不变;有渣吹炼脱硅保铌终点硅含量是无渣吹炼脱硅保铌终点硅含量的10%,显著脱硫。     

提高高炉冶炼含铌铁矿铌回收率的研究

本文论述了有关高炉中铌富集的实验室和生产实践的研究结果。已得证实,渣铁界面存在的 NbC 滞留带,阻碍了铌还原进入铁相。搅拌虽能使之有所改善,但不能有效的消除。而提高炉缸温度和活跃炉缸,以及提高炉渣碱度和维持铁水一定含硅量均有利于提高铌收率。     

含铌钢用铌铁矿 微合金化试验

用铌铁矿代替铌铁合金,在电炉冶炼20MnSiNb钢时进行微合金化,在冶炼操作工艺只作小的调整情况下,铌的回收率可达70～90％,比用铌铁合金费用降低近20％。本试验尚属初步探索,还有一些技术工艺问题,有待今后研究解决。     

含铌铁水中碳和硅的氧化规律

 为了研究铌在铁水吹氧冶炼过程中的氧化规律，在中频炉内进行了加入碱度分别为0.538和1.5的CaO-SiO2-Al2O3系造渣剂和不加渣的含铌铁水底吹氧气的冶炼试验。铁水温度为1 550 ℃时，研究了含铌铁水中硅、碳和铌的氧化规律，并利用FactSage软件进行了不同温度与不同碱度的造渣剂和无渣氧化铁水中各元素的热力学平衡计算。结果表明，高温吹炼使铁水中的碳优先于铁水中的硅氧化，而低温吹炼则促进铁水中硅优先于碳氧化；降低造渣剂碱度促进铁水中碳氧化、抑制硅氧化，碳和硅的氧化转化温度为1 490 ℃；在吹氧冶炼终点，加入碱度为1.5的造渣剂，铁水中硅质量分数下降到0.138%时，铌开始氧化减少，而加入碱度为0.538的造渣剂，铁水中碳质量分数下降到0.61%，硅质量分数升高到0.56%，铌质量分数不变，因此含铌铁水可通过加入低碱度造渣剂高温吹氧冶炼为含铌钢水。     

含铌铁水直接冶炼稀土含铌微合金钢性能的研究

通过真空感应电炉内进行含铌铁水直接冶炼含铌微合金钢及其稀土合金化的实验,制得稀土含铌微合金钢并分析含铌钢的显微组织、力学性能及夹杂物的形态。结果表明,含铌铁水直接冶炼含铌微合金钢稀土含量下降到0.0007%,铌下降到0.018%;加入稀土合金化能够细化钢的组织,提高机械性能,改变夹杂物的形态。     

含铌铁水去磷保铌的热力学分析

主要探讨了铁水预处理过程用BaO基脱磷剂对0．1％的含铌铁水进行去磷保铌的热力学问题。分析结果表明：BaO基脱磷剂是实现含铌铁水去磷保铌的最佳选择;铁水中碳含量越高,越有利于含铌铁水的去磷保铌;铁水中碳含量为4．0％、铌含量保持在0．1％时,与之相平衡的磷含量可降到10^-6以下。     

电弧炉兑铁水冶炼工艺的试验研究

在１８０ｋＶＡ实验型直流电弧炉上进行了兑入０～５０％铁水冶炼工艺的试验研究。结果表明，每加入１０％的铁水可使冶炼时间缩短为７％，电耗降低６％吨钢氧气消耗量应随铁水比例的增加而增加，当铁水比例为３％时适宜值为２５ｍ＾３／ｔ在高碳范围内熔池脱碳反应速度与供氧强度和氧气利用率成正比，而提高吹氧压力可以提高氧气利用率，在本试验条件下高碳范围内脱碳速度大于０．１％／ｍｉｎ明显高于传统电炉，另外，兑铁水方法不     

含铌微合金钢的再结晶组织演化模拟

建立了热轧时流变应力、回复、再结晶及析出的物理冶金模型,用于计算轧制时位错密度变化、再结晶形核、再结晶晶粒长大以及粒子析出等.结果表明,模型对含铌微合金钢在不同的热轧形变条件下模拟结果与实验值符合较好,可以有效预测在不同热轧形变条件下的再结晶体积分数与再结晶晶粒大小.模型包含基本冶金现象的描述,原则上通过调整材料基本参数,可以运用于不同的钢种.     

电炉使用铁水冶炼不锈钢母液提高炉龄的工艺实践

分析了影响冶炼不锈钢的电炉炉龄的主要因素。通过选用高质量耐火材料,提高炉衬抗氧化和耐侵蚀性;采用约45%的铁水热装比优化配料模式,以及优化供电曲线以降低电能消耗;采用渣泡沫化技术改进造渣工艺等提高电炉炉龄综合控制技术,电炉炉龄明显提高。2008年平均炉龄为507炉,最高炉龄达到了790炉。电炉炉龄作为一项体现冶炼综合水平的指标,炉龄的提高表明电炉采用热装脱磷铁水冶炼不锈钢母液工艺日渐成熟。     

渣洗法铁水脱硅的工业试验

重庆钢铁股份公司开展了铁水渣洗脱硅的工艺试验,结果表明:采用渣洗法进行铁水脱硅,脱硅率可达52.69%;脱硅剂加入量、铁水原始硅含量及脱硅剂加入速度是铁水脱硅效果的主要因素。讨论了试验中铁水温降、脱硅渣泡沫化的问题。     

铁水脱磷顶吹氧+喷粉搅拌冶炼工艺的应用

 为了获得最佳的供氧和粉剂消耗与温度的关系。国内某钢厂采用专用炉顶吹氧+喷粉搅拌脱磷工艺为AOD炉提供优质的低磷铁水冶炼不锈钢,实现了新型一步法冶炼不锈钢工艺。生产实践表明,随着喷吹钝化石灰粉和铁皮球用量的增加,脱磷率逐渐升高,当石灰喷吹量为10～12 kg/t、铁皮球消耗量为25.0～37.5 kg/t、供氧量为300～400 m3时,脱磷率在85%以上;脱磷率随着钙氧比的增大而减小,当w(CaO)/w(Fe2O3)为0.8时达到最大值,钙氧比为0.8～1.4时脱磷率大部分在85%以上,钙氧比超过1.4时效果降低。     

全量铁水“三脱”必要性的探讨

分析了铁水预处理功能的演进,认为其实际功能已超越了原来对质量调控的范畴,逐渐演进为工序及工序间的质量、能量以及协调缓冲的调节器.从6个方面对全量铁水进行"三脱"的必要性进行了探讨,指出新建的大型钢厂全量铁水 "三脱"的模式是建立高效低成本的洁净钢生产平台、增强产品竞争力、推动我国钢铁工业快速高效发展的必然之选.     

表面温度波动对微合金钢连铸板坯热塑性的影响

由于铸坯表面与二冷辊列夹持辊发生的间断式接触传热,其表面温度存在一定程度的上下波动.基于J55微合金钢,考虑温度波动的影响,研究了钢在不同热状态下的热塑性.结果表明,高于850℃时温度波动制度下测得的断面收缩率低于常规恒温制度下的测量值,而等于或低于850℃时情况相反.分析了两种不同温度制度下测试结果的差异,认为对于微合金钢,存在着略高于所测钢种Ae₃温度的某一分界温度,高于该温度时恒温制度下测得的塑性值相比波动制度下塑性值偏高,而低于该温度时则偏低.这一认识有助于更加合理地制定实际连铸过程的矫直温度.     

终锻温度对Nb-V-Ti复合非调质钢组织及性能的影响

通过金相、扫描、透射电镜研究不同锻造工艺下V-Ti、Nb-V-Ti两种微合金化非调质钢的微观组织结构及力学性能。结果显示:添加Nb能够显著提高非调质钢的奥氏体粗化温度,有效阻止奥氏体晶粒的快速长大,细化非调质钢晶粒,降低珠光体层片间距,使渗碳体呈粒状或球状分布;另外,添加的Nb促进V-Ti非调质钢中细小含铌碳化物的弥散析出,细化基体组织,同时提高非调质钢的强度。因此,Nb-V-Ti复合微合金化非调质钢经过未再结晶区变形后可获得均匀细小的铁素体-珠光体双相组织,且在相对较低的温度进行形变处理能够有效改善Nb-V-Ti微合金非调质钢的强韧性。     

宝钢1号高炉低硅冶炼操作实践

宝钢1号高炉近几年采用低硅冶炼技术使铁水含硅量一直控制在0．26％－0．35％的较低水平，结合宝钢1号高炉生产操作指标，分析了高炉产量，燃料条件以及冶炼特点对低硅冶炼的影响，为高炉冶炼进一步降低铁水含硅量提供了思路。     

真空热轧法制备不锈钢复合板组织和力学性能

 为了研究轧制温度对复合板界面结合强度的影响,采用真空热轧法制备了不锈钢复合板,利用OM、EPMA观察分析了不锈钢复合板界面组织和合金元素扩散。结果表明,碳钢中碳、铁元素向不锈钢扩散,不锈钢中铬、镍等元素向碳钢扩散,界面处出现Si-Mn-O三元化合物,合金元素扩散随轧制温度的升高而趋于严重。远离界面碳钢的组织为铁素体和珠光体组织,靠近界面碳钢的组织为铁素体组织。碳钢至界面处硬度先减小后升高,界面至不锈钢内部硬度先升高后下降,距界面约40 μm碳钢侧的维氏硬度值最低约为121.8HV,距界面约20 μm不锈钢侧的维氏硬度值最高约为245.5HV。从1 100到1 300 ℃,剪切强度随轧制温度的升高而升高,1 300 ℃轧制获得的界面剪切强度为463 MPa,远远超过基体的剪切强度。     

开轧温度对铌微合金化热成型钢氢致延迟开裂性能的影响

通过动态充氢恒载荷、氢渗透等实验研究轧制工艺对铌合金化热成型钢的氢致延迟开裂性能的影响.随着开轧温度从1000℃降低到950℃,热成型钢的氢扩散系数降低,氢致延迟开裂性能提高,耐腐蚀性能下降.透射电镜观察发现开轧温度为1000℃时MX型析出相尺寸为30 nm;开轧温度为950℃时热成型钢的MX型析出相尺寸为5 nm左右,可以观察到直径为50 nm Cr₂C₃析出相.作为氢陷阱的纳米析出相是提高实验钢氢致延迟开裂性能的主要因素.析出相不同的原因是开轧温度为1000℃时MX型析出相发生熟化现象,进一步抑制Cr₂C₃的析出.