BOF-LF-CC工艺生产SPHC钢的洁净度

基于示踪剂生产试验,通过对国内某钢厂BOF-LF-CC工艺生产的SPHC钢的洁净度和缺陷进行全流程系统取样和综合分析。结果表明,LF出站时钢液中大型夹杂物由钙处理后的19.6 mg/(10 kg)升至36.7 mg/(10 kg)。LF精炼后至中间包浇注,钢液中氧质量分数由23×10-6升高至(36~48)×10-6,存在一定的二次氧化现象。铸坯和热轧板卷中夹杂物示踪剂结果显示,精炼渣、耐火材料、中间包覆盖剂以及结晶器保护渣均有不同程度的卷渣或侵蚀,其中精炼渣的卷入和中间包耐火材料的侵蚀最为严重。     

气瓶钢中非金属夹杂物研究

针对国内某钢厂EAF-LF-VD-CC工艺生产的气瓶钢,通过全流程系统取样、综合分析的方法,对LF处理前后、VD喂线处理后、中间包钢水和连铸坯中总氧(T[O])、显微夹杂及大型夹杂物的数量及变化情况进行了全面研究,分析了夹杂物产生的原因.结果表明:经过LF和VD精炼后钢液中显微夹杂物数量由16.7个/mm2减少到6.1个/mm2,VD喂线后夹杂物变性不完全,中间包过程钢液的二次氧化严重,铸坯中T[O]能稳定在(10±2)×10-6,铸坯中大型夹杂物为0.2 mg/kg.     

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.     

BOF-LF-CC工艺生产27SiMn钢洁净度研究

通过对国内某钢厂BOF-LF-CC工艺生产的27SiMn管坯钢的洁净度进行全流程系统取样、综合分析,结果表明:经过LF精炼后,钢中显微夹杂物的数量由35.0个/mm2降到8.4个/mm2,中间包处理过程中全氧和夹杂物含量都有明显上升,铸坯中T[O]含量基本稳定在(24～30)×10-6,铸坯大型夹杂物为0.487 mg/kg。针对现有生产工艺中影响铸坯洁净度的主要因素:中间包烧氧开浇及不稳定浇注造成的二次氧化及结晶器卷渣等,提出相应的工艺改进措施。     

LD-LF-CC工艺生产20管坯钢洁净度分析试验

为考察宣钢LD—LF—CC工艺生产的20管坯钢的洁净度,对LF炉—中间包—铸坯工序跟踪取样,采用氧氮化学分析、光学显微镜分析、扫描电镜-能谱分析和大样电解等方法研究了各工序夹杂物的形貌、尺寸、数量及组成。结果表明,从中包到铸坯增氮明显,氧含量呈下降趋势;钢中夹杂物类型常规,主要为复合氧化物类和由复合氧化物、硫化钙构成的复合夹杂物。大型夹杂物来源主要是渣层、耐火材料和二次氧化产物等。铸坯中大型夹杂物含量较高,表明中间包去除大型夹杂物效果欠佳,结晶器环节存在较明显的卷渣现象。     

帘线钢72A精炼过程研究

对首钢帘线钢72A精炼过程的钢液中酸溶铝、总氧、夹杂物成分和形貌进行了系统的分析,发现从LF结束到VD开始过程中酸溶铝增加很大;VD精炼处理后夹杂物熔点高.分析得出合金中铝以及喂Si-Ca丝导致了钢中酸溶铝的增加;夹杂物中CaO含量过高、SiO2含量过低导致精炼结束后夹杂物处于高熔点区.提出降低脱氧剂中Ca含量,取消喂丝以及降低精炼渣碱度的改善措施.     

钢铁冶炼新技术讲座之十二连铸新技术(二)

2提高连铸坯洁净度技术连铸过程中生产洁净钢,一方面是去除液体钢中氧化物夹杂,进一步净化进入结晶器的钢水,另一方面是防止钢水的再污染。对于液体钢中夹杂物去除主要决定于夹杂物形成、夹杂物传输到钢——渣界面和渣相吸附夹杂物。对于防止连铸过程钢水再污染,主要决定于:(1)钢水二次氧化;(2)钢水与环境、钢水与空气、钢水与耐材相互作用;(3)钢液流动与液面稳定性(渣-钢界面紊流、涡流);(4)渣钢浮化卷渣。2.1生产洁净钢主要控制技术(1)保护浇注技术常用的钢水密封保护如:中间包密封、钢包→中间包采用注流长水口 吹氩保护,中间包→结晶器…     

220t BOF-LF-VD-板坯CC流程管线钢精炼和连铸过程钢液洁净度的演变

试验X52管线钢(/%:0.070~0.079C,0.22Si,1.29~1.32Mn,0.008~0.009P,0.002S,0.028A1,0.001 6~0.001 7T[0],0.005 3~0.006 5N)的冶金流程为铁水预处理-220 t BOF-LF-VD-230 mm板坯连铸。主要工艺为BOF出钢加铝粒,LF精炼渣主要组成为(/%):54.41~58.54CaO,7.66~8.42SiO_2,22.57~24.69Al_2O_3.4.15~4.58MgO,0.78~2.89FeO;VD后喂钙线处理。利用电子束和X-射线技术的ASPEX自动扫描电镜研究了该钢冶炼过程夹杂物的变化。结果表明,LF进站时钢中夹杂物为簇群状或颗粒状Al_2O_2,LF终点Al_2O_2转变为球状CaO-MgO-Al_2O_3系夹杂物,钙处理后转变为球状CaO-Al_2O_2-CaS系。VD真空处理过程夹杂物数量从30~35个/mm~2降至7~15个/mm~2、T[O]和[N]大幅降低至12×10~(-6)~13×10~(-6)和41×10~(-6)~48×10~(-6)。软吹搅拌到中间包,钢中夹杂物数量剧增至33爪/mm~2。夹杂物平均尺寸在VD破空后达到最大,为2.6~3.6μm,中间包则减小到1.9~2.1μm。喂线及软吹搅拌过程钢中T[O]和[N]都有增加,说明发生了二次氧化。LF精炼、VD及钙处理后钢中S含量降至16×10~(-6)。中间包覆盖剂中(SiO2)和(FeO+MnO)太高会导致中间包钢水回硫。     

A36钢连铸过程洁净度研究

文章主要分析了A36钢从LF出站到连铸结束钢水洁净度的变化。结果表明,钢水[N]、[H]和T.O含量从大包到中包开浇过程含量增加最多,分别为17×10-6、1.5×10-6和7×10-6。连铸期间小样电解夹杂物总量没有变化,总量为98×10-6。大样电解夹杂物总量表明,中间包钢水有卷渣现象。     

VD冶炼管线钢纯净度的控制

管线钢作为一种用途广泛的钢种,对性能以及夹杂物水平的要求较高。依托首钢京唐公司钢轧作业部中厚板产线 X70 管线钢生产工艺,分析了冶炼过程中夹杂物成分的变化规律,夹杂物数量、尺寸的变化以及夹杂物数量占比等。结果表明,LF 进站到中间包浇注过程中,夹杂物类型由 Al₂O₃基逐渐向CaO 基转变,且夹杂物数量有所增加,夹杂物尺寸逐渐减小; 指出 Ca / S 是引起夹杂物不合的主要原因。通过减少钙线用量、控制吹氩时间 > 10 min、新增开式冷却塔、严控钢水二次氧化、恒拉速操作等措施,夹杂物控制控制水平不断提升。     

GCr15轴承钢冶炼过程钢液洁净度变化

 研究了EAF→LF→VD→软搅→CC工艺生产GCr15轴承钢冶炼过程钢中T[O]及非金属夹杂物的变化情况。通过将电炉出钢碳质量分数控制为0.2%～0.4%、出钢加铝强脱氧及造预精炼渣、LF精炼过程造高碱度强还原性炉渣、VD真空强搅拌及防止中间包二次氧化,可以生产[w(T[O])]等于8×10－6的轴承钢。在炉外精炼过程中夹杂物经历了Al2O3→MgO·Al2O3→CaO-MgO-Al2O3演变。LF精炼过程夹杂物平均尺寸减小,经过VD真空处理后尺寸增加,接着在软搅和中间包过程继续减小。利用VD真空处理可以去除高达74%的夹杂物。     

硅钙钡脱氧剂在炼钢中的应用

通过在U71Mn钢生产中的应用,并与硅钙合金脱氧相比,得出在同等加入量的情况下,采用硅钙钡合金脱氧后,转炉终脱氧后钢水氧活度降低,中间包钢中全氧含量小于20×10-6,同时非金属夹杂物形态得到了改善。     

低碳铝脱氧钢连铸开浇阶段钢中非金属夹杂物的变化

较系统地研究了开浇阶段钢中非金属夹杂物的变化.对板坯连铸生产SPHC钢开浇阶段钢水连续取样,并对试样全氧和氮以及非金属夹杂物进行分析.结果表明:开浇初期中间包钢水二次氧化较严重;开浇大约21min后中间包内达到较为稳定状态;钙处理可使夹杂物变性,防止水口粘结、堆积.     

开浇过程二次氧化对铝脱氧不锈钢中夹杂物的影响

为了研究铝脱氧不锈钢开浇过程中二次氧化对钢水洁净度和夹杂物演变的影响,实现钢中夹杂物的有效控制,分别在LF精炼出站、开浇过程中不同时刻取样,采用扫描电镜、ASPEX自动分析仪、热力学计算等不同方法研究了铝脱氧不锈钢中夹杂物的形貌、成分、数量和尺寸分布,确定了铝脱氧不锈钢开浇过程中夹杂物的演变行为和对应机理.研究结果表明,开浇过程钢中氧氮质量分数、夹杂物数密度变化规律类似,20 min时分别增加至7.4×10-5、0.0674%、17.1 mm^-2,此后随着浇铸过程进行逐渐降低;LF精炼出站时钙处理改性夹杂物效果较好,其类型主要为Ca O-Al₂O₃-SiO₂-MnO-(MgO),开浇过程中二次氧化降低了钙处理操作的作用效果,20 min时夹杂物类型转变为MnO-Al₂O3-SiO₂-CaO复合夹杂物,浇铸约60 min时,连铸过程中钢水的洁净度基本达到稳定,此时夹杂物类型重新转变为Ca O-Al₂O₃-SiO     

50Cr5MoV钢中非金属夹杂物及全氧

 对采用“EBT→LF→VD”工艺路线生产50Cr5MoV锻钢轧辊炼钢过程的全氧质量分数和夹杂物类型与数量进行了分析。结果表明：LF精炼后钢液中[w(T[O])]平均为0.004 7%,VD出站[w(T[O])]为0.001 4%,中间包[w(T[O])]为0.001 55%,铸坯[w(T[O])]为0.001 8%,轧材中[w(T[O])]降低至0.001 0%。LF精炼初期,钢中夹杂物主要是不规则的Al2O3夹杂,其中96.75%的夹杂物尺寸小于10 μm。LF精炼结束后,大量夹杂物转变成以CaO-Al2O3-SiO2为主要成分的0～1 0 μm复合氧化物夹杂。钢水从VD真空精炼炉向中间包转移过程中,由于保护性浇注效果差,二次氧化严重造成钢水夹杂逐渐增多,其中夹杂物主要为球形的[mCaO·nAl2O3]复合夹杂物。铸坯中99.65%的夹杂物尺寸小于10 μm,其中大部分为球形钙铝酸盐夹杂物,还有少量球状硅铝酸钙复合夹杂物。轧材中98.77%的夹杂物尺寸小于10 μm。通过对炼钢过程中各工序的工艺优化,可实现对夹杂物的有效控制, 从而确保50Cr5MoV合金铸钢的产品质量。     

Non-Metallic Inclusions in HSLA Steel-Origin,Detection and Refractory Systems to Improve Cleanness

HSLA steels need extremely low levels of tramp elements like P,S,H and O t.During tapping the steel is deoxidized with aluminum and in the secondary metallurgy sulphur (< 10 ppm) and hydrogen (< 1 ppm) are extracted.After tank degassing the steel is strongly Ca-treated by wire feeding to form CaS instead of MnS.Non-metallic inclusions in the steel and centre segregation with MnS are sinks for hydrogen which result in HIC (Hydrogen Induced Cracking).Therefore these steels ask for excellent oxide cleanness and S-contents of < 10 ppm.Macro inclusions of > 50 μm are harmful for the product.These large inclusions are seldom and difficult to be detected.Small inclusions of < 15 μm do no harm to the product.The origin of non-metallic inclusions is,roughly spoken,one third each of de-oxidation-/reoxidation products,refractory and casting powder.Slag carry-over is mainly avoided by sensitive electronic devices.Slag covers and shrouding systems of the steel stream during the transfer of metal between ladle,tundish and mold are effective to avoid reoxidation.Systems to control the flow of steel in tundish and mold favor the floatation of inclusions and their even distribution in the strand.     

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。     

高碱度中间包覆盖剂对改善0Cr18Ni9不锈钢洁净度的影响

0Cr18Ni9奥氏体不锈钢的生产流程为铁水脱磷预处理-75 t转炉-VOD-LF-200 mm×1 200 mm坯连铸工艺。分析了连铸过程20 t中间包覆盖剂(/%:40.54CaO,28.89Al₂O₃,7.8SiO₂,6.32MgO,1.84C,碱度5.2)组分变化,及钢中氧、夹杂物去除效果。结果表明,采用高碱度中间包覆盖剂时,多炉连浇后覆盖剂吸收钢中硅酸类夹杂物效果明显,0Cr18Ni9不锈钢中平均氧含量由LF钢水中的56.5×10^-6,降低到中间包钢水中的37.5×10^-6和铸坯的33.3×10^-6,铸坯中夹杂物数量及大小较LF后有明显降低,高碱度中间包覆盖剂对去除20μm以上的大颗粒夹杂效果明显。     

210 t BOF-RH-CC炼钢过程无取向硅钢XG800WR洁净度的试验研究

两炉次无取向硅钢XG800WR(/%:0.003～0.004C、0.71～0.75Si、0.32～0.33Mn、0.004～0.007S、0.016P)的炼钢流程为铁水预处理(KR)-210 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-RH脱碳精炼-230 mm×1220 mm板坯连铸。53 t中间包钢水过热度为25～30℃,钢包到中间包采用长水口全程吹氩保护浇铸,中间包至结晶器采用浸入式水口浇铸。结果表明,在RH、中间包、结晶器过程中钢中总氧以及夹杂物数量和尺寸均明显降低;但在钢包到中间包过程T[O]、[N]和钢中夹杂物数量增加,说明长水口浇铸过程存在二次氧化。连铸坯中T[O]、[N]平均他分别为11×10^-6和30×10^-6,显微夹杂物数量平均为4个/mm~2。铸坯中的显微夹杂物主要为3～5 μm的AIN,同时存在少量的MnS、Al₂O₃·AIN和Al₂O₃·MgO·MnS。     

202不锈钢中非金属夹杂物的形成机理

通过工业试验对202不锈钢进行系统取样,分析试样中夹杂物的变化特征,结合热力学计算,研究了202不锈钢中非金属夹杂物的形成机理。在进行硅锰脱氧后,LF精炼过程中钢液内以球型Ca?Si?Mn?O夹杂物为主。对于硅锰脱氧钢,钢液中残余铝质量分数为1×10?5时,可以扩大Mn?Si?O相图的液相区,但铝质量分数超过3×10?5会导致钢中容易形成氧化铝夹杂物并减小液相区。在连铸坯中以Mn?Al?O类夹杂物为主,相较于LF精炼过程试样,连铸坯试样中夹杂物的MnO和Al₂O₃含量明显增加,CaO和SiO₂含量明显减小,夹杂物个数则由LF出钢试样的5.5 mm?2增加到11.3 mm?2。结合热力学计算发现,凝固过程中会有Mn?Al?O夹杂物形成,这也使其成为连铸坯中主要的夹杂物类型。