低碳铝镇静钢LF精炼过程钢中非金属夹杂物的研究

对LF精炼过程低碳铝镇静钢水中非金属夹杂物的变化进行了研究,发现在采用高碱度、强还原性炉渣条件下,Al2O3类夹杂物先向MgO-Al2O3系夹杂物并进而向CaO-MgO-Al2O3系夹杂物和CaO-CaS-Al2O3系夹杂物转变。在LF精炼结束时,钢中已基本没有对钢水可浇性影响最大的Al2O3系夹杂物,因此可以减少LF精炼后对钢水进行钙处理用的钙线量,以降低生产成本并减少由于钙处理而生成的大尺寸钙铝酸盐夹杂物的数量。     

超低氧齿轮钢非金属夹杂物控制热力学计算及应用

 利用热力学软件计算了齿轮钢氧含量与夹杂物成分的关系、夹杂物转变条件。结果表明,超低氧20 CrMoH钢中具有较高塑性的非金属夹杂物成分为：SiO2 0%~10%、Al2O3 22%~55%、CaO 42%~60%、MgO 5%~10%,与之平衡的时钢液中铝含量在0.020%左右,钙含量>0.7×10-6,氧含量在0.0005%左右;选择组成为CaO>40%、Al2O3≤37%、MgO10%、(%CaO+%MgO)/%SiO2为10、SiO2含量尽量低的渣系,钢中Al2O3、MgO•Al2O3夹杂物可转变为低熔点的钙铝酸盐。上述结果在工业试验中得到了验证。     

72A钢非金属夹杂物行为

采用多种方法对酒钢72A钢中非金属夹杂物进行了调查,对夹杂物的类型、来源、数量及尺寸进行了讨论.实验证明,铸坯中夹杂物有60%外来夹杂物,40%为脱氧产物;引起线材拉拔脆断的主要原因是外来大颗粒脆性夹杂,而控制好脱氧产物和外来夹杂物的组成、形貌、大小及分布,是解决线材拉拔脆断的关键.     

邯钢CSP低碳铝镇静钢非金属夹杂物行为研究

通过在炼钢和连铸过程的各个阶段加入不同的示踪元素,采用全氧分析、金相观察、大样电解、电子探针及扫描电镜等多种方法对邯钢CSP流程低碳铝镇静钢中非金属夹杂物行为进行了调查研究,找出了对夹杂物的类型、来源、数量及尺寸大小在不同工序的变化规律,提出了改善薄板坯洁净度的建议。试验结果表明,CSP薄板坯的全氧的质量分数平均为53.3×10-6,与传统工艺连铸坯质量相比还有一定的差距。而非稳定态浇铸对钢水质量的影响非常大,稳态浇铸坯的全氧的质量分数比连浇坯的低22.73%。示踪元素分析表明结晶器保护渣对薄板坯的质量影响最大。     

CSP连铸薄板坯中非金属夹杂物行为研究

通过在炼钢和连铸过程的各个阶段加入不同的示踪元素,采用金相观察、大样电解、电子探针及扫描电镜等多种方法对邯钢CSP流程低碳铝镇静钢中非金属夹杂物行为进行了调查研究,找出了夹杂物的来源、数量及分布的变化规律.研究表明CSP薄板坯的洁净度水平低于传统板坯,在相同的钢种和热轧板厚条件下,邯钢CSP热轧板卷生产的冷轧板缺陷率比传统工艺热轧板卷生产的冷轧板缺陷率高62%.对结晶器EMBr实际使用效果研究表明,无电磁制动时,结晶器液面波动为±7 mm,使用电磁制动时,结晶器液面波动为±4 mm,钢中w(TO)降低了40%,大型夹杂物减少了61%.应用CFX软件数学模拟了电磁制动及无电磁制动情况下的CSP结晶器流场.模拟结果表明,在邯钢现行工艺条件下,结晶器使用电磁制动后,结晶器弯月面钢水中心线速率降低了约3倍,湍动能降低了2倍左右.结晶器钢水流动减缓,结晶器钢水卷渣明显减轻,薄板坯洁净度明显改善.     

HP295钢在LD-BAr-CC工艺中的非金属夹杂物研究

针对LD-BAr-CC流程生产HP295钢的工艺，系统地分析研究了在整个生产工艺过程中钢中夹杂物的演变状况和清洁度水平，重点考察了铸坯中夹杂物的类型、数量及分布情况，找出了其演变规律，调查了夹杂物的控制水平，并提出了进一步改善HP295钢洁净度的措施。     

BOF-LF-CSP工艺生产SPHC钢的夹杂物演变

 通过热力学计算及转炉、LF炉、中间包、铸坯的系统取样与SEM、EDS等检测,对BOF-LF-CSP工艺生产的SPHC钢夹杂物在各工序的种类、数量、变性及组成进行了研究。结果表明,在BOF-LF-CSP过程中, 转炉终点夹杂物以Al2O3为主,在LF炉钙处理后钢水Al2O3夹杂的质量分数降低到铝处理后时的50%,出LF炉时钢中剩余的Al2O3夹杂基本完成了球化变性,并以铝酸钙复合物或硅酸盐结合的镁铝钙复合物为主,球化率约为72%;铸坯内夹杂物的平均粒径为5. 4μm、球化率为75. 8%。Al2O3经历了①Al2O3→CaO·6Al2O3→CaO·2Al2O3或CaO·Al2O3→12CaO·7Al2O3或CaO·3Al2O3;②Al2O3→MgO-Al2O3→MgO-Al2O3-CaO→MgO-Al2O3-CaO-SiO2的演变,正确合理的精炼工艺会使夹杂物充分上浮、球化及变形,提高钢水可浇性及钢材性能。     

Chemical Composition Control of Non-Metallic Inclusions in High Alloy Steel Production Process

There is a close relation between the characteristics of products and the chemical composition control of inclusions in steelmaking process. Therefore, it is very important for a warranty of product’s characteristics to improve inclusion quality resulting in defective products. In the present work, the control technique of inclusions’ chemical composition is discussed thermodynamically based on the Redlich-Kister type polynomial to metallic solution and regular solution model to molten oxide solution. It is very effective for the precise chemical composition control of oxides to determine the concentration of deoxidizers based on the thermodynamic relation among dissolved deoxidizers and oxygen, because it is known that oxide inclusions are equilibrated with them in molten steel in the steel making process. High alloy steel production process was focused in the present work.     

钢包炉精炼不同吹氩工艺对夹杂物去除效果的研究

在水模试验的基础上改变了天津钢管集团有限公司第一炼钢厂150 t钢包的吹氩工艺,通过示踪剂追踪、金相分析、大样电解、扫描电镜(SEM)、电子探针(EDS)等手段比较分析了改进后的工艺与原工艺对石油套管用钢39Mn2V非金属夹杂物的去除效果.结果表明,原工艺精炼前后氧的质量分数降低率为35.42%,微观夹杂物和大颗粒夹杂物的去除率分别为59.85%、93.43%,而改进后的工艺精炼前后对应值为44.31%、64.29%、95.88%.由此可见,改进后的工艺在降低氧含量和去除夹杂物方面均优于原工艺.     

鞍钢2150ASP生产线管线钢中非金属夹杂物的研究

采用SEM和金相显微镜系统地研究了鞍钢2150 ASP工艺生产的高品质管线钢中非金属夹杂物在冶炼过程中的演变规律。结果表明,钢中非金属夹杂物的数量与全氧量的变化趋势一致;精炼初期钢中主要是含MnO的复合夹杂物,LF精炼后期直到铸坯,钢中的夹杂物主要是以Al2O3-CaO（MgO）为核心,周围为CaS类的复合夹杂物;铸坯中的夹杂物尺寸较小,平均为3.1个/mm2;该工艺路线生产的管线钢的洁净度能够满足用户的需求。     

BOF-LF-CC工艺生产冷镦钢纯净度的研究

对 BOF— L F— CC生产低碳铝镇静冷镦钢的纯净度研究结果表明 ,在 L F精炼过程铝脱氧生成的大尺寸Al2 O3簇状夹杂物绝大多数能从钢液排除 ,经钙处理后铸坯中夹杂物主要是尺寸非常小的不规则形状的 Al2 O3和球状复合钙铝酸盐夹杂物及少量具有结晶器保护渣特征的夹杂物。 L F精炼后钢水的总氧的质量分数为 (43～ 6 0 )× 10 - 6 ,中间包钢水的总氧的质量分数为 (36～ 5 0 )× 10 - 6 ,而铸坯的总氧的质量分数为 (2 3～ 39)× 10 - 6 。成品盘条的冷镦性能良好 ,该工艺生产的低碳铝镇静冷镦钢具有较高的纯净度。     

SPHE钢LD-BAr-RH-CC过程非金属夹杂物研究

对LD-BAr-RH-CC流程中SPHE钢水非金属夹杂物数量的演变及连铸坯断面上非金属夹杂物数量的分布进行了研究,对成因进行了分析。并以此为依据,提出了降低钢水及铸坯中非金属夹杂物数量、均匀铸坯断面非金属夹杂物分布的措施。     

X80管线钢精炼过程夹杂物研究

采用铁水脱硫－转炉－LF炉－RH－钙处理－连铸工艺路线,出钢采用Al脱氧,造高碱度低氧化性精炼渣,生产X80管线钢。研究了精炼过程中夹杂物的成分、尺寸、形貌和数量等变化情况,确定了钢中夹杂物在不同精炼环节的变化规律,探讨了夹杂物中MgO和CaO的来源。结果表明,采用该冶炼工艺路线所生产的管线钢总氧含量在10－12ppm之间,钢中20µm以下夹杂物所占比例达到了90%,钢水具有很高的洁净度水平。在精炼过程中夹杂物MgO含量逐渐降低、CaO含量逐渐增加,精炼结束后钢中夹杂物为球形MgO－Al2O3－CaO类夹杂物,MgO、Al2O3和CaO平均含量分别2.6%、53.7%和43.7%,该类夹杂物外层为CaS,在精炼钢水温度下为液态,表明钢中夹杂物得到了有效的变性处理。在钢中夹杂物去除效果方面,软吹氩工艺对于10um以下夹杂物的去除效果最好,去除率达到了81%。     

钢中夹杂物的系统分析技术

 钢中夹杂物的检测分析与控制技术是钢洁净度研究的重点。只有能正确全面地分析钢中的夹杂物才能更清晰地明确夹杂物的来源和生成机制,从而确定相应减少和控制钢中夹杂物的方法。从试样检测体积、获得的夹杂物信息类别、分析的时间长短以及各自优缺点等方面详细论述了钢中夹杂物的系统分析方法,包括传统的二维检测方法、无损检测方法、夹杂物无损提取方法、夹杂物浓缩方法等,并列举了几组应用结果。通过钢中夹杂物系统分析的方法能够全面地获取钢中的夹杂物信息,并追踪钢最终产品中夹杂物缺陷的遗传信息,对洁净钢的生产有很好的指导作用。     

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.     

电敏感区法在非金属夹杂物在线检测中应用

针对以往夹杂物检测方法离线的弊端,给出了一种新颖的在线检测方法——电敏感区在线检测法,并分别在冷态下(电解质溶液)及热态下(铝液)进行了夹杂物测试。试验证明,将电敏感区法应用于导电液体中非导电夹杂物在线实时测试,所提技术方案是可行的。     

GCr15轴承钢中非金属夹杂物的转变

采用气体分析法、化学分析法、扫描电镜-能谱分析法,对GCr15轴承钢生产过程中的非金属夹杂物进行了研究。工业试验表明,GCr15轴承钢在LF-VD工序夹杂物转变规律为Al2O3→MgO·Al2O3→Al2O3·xCaO·yMgO→MgO·Al2O3或MgO;利用CaO-MgO-Al2O3三元相图对渣系进行优化,适当提高炉渣的wCaO/wAl2O3,提高渣中CaO含量,降低渣中w(FeO+MnO)含量,利于实现最终夹杂物向低熔点区(θm≤1500℃)转变。     

莱钢连铸20CrMnTiH钢非金属夹杂物研究

利用大样电解法、LEO-1450型能谱分析仪和NEOPHOT-32型金相显微镜对连铸生产的20CrMnTiH钢中非金属夹杂物的种类、含量、来源、形状、尺寸及分布等进行了研究。结果表明,精炼前夹杂物数量多,颗粒较大,类型主要为硅钙、硅锰酸盐等;中间包中主要为硅酸盐类型的球形和玻璃状夹杂物;铸坯中主要为硅铝酸盐球形夹杂物。经LF精炼后,非金属夹杂物去除率可达99％以上。     

Investigation on Variation of Inclusions and Total Oxygen in IF Steel After RH Deoxidization

The variational regulation of inclusions and total oxygen in the IF Molten Steel during the RH refining process after deoxidization was studied. The results show that the relationship between total oxygen content and time is in accord with the following equation, T.O=271.25e-1.53t+23.49, R2=0.9966.The inclusion analysis investigation during RH pure circulation process indicates that the main inclusion of the IF molten steel after 2 minutes from the beginning of deoxidization is cluster inclusions of pure Al2O3 system. After 6 minutes from the aluminum deoxidization, the quantity of inclusion decreases and the inclusion style changes into block inclusions of Al2O3 system with the size of 5μm. In the other hand, some inclusions are of Al2O3-MgO. Complex inclusions of Al2O3-TiOx with the size of below 5μm, and the single particle or cluster complex inclusions with the typical square shape of Al2O3-TiN system are found after 3 minutes from titanium-ferrous alloy added. Then, the content of titanium of complex inclusions of Al2O3-TiOx decreases and the aluminum content rises along with the RH pure circulation time process. That means the inclusions of Al2O3-TiOx is not steady, and it trends to transfer into Al2O3.     

Influence of Prior Austenite Deformation and Non-Metallic Inclusions on Ferrite Formation in Low-Carbon Steels

Effects of prior austenite deformation and non-metallic inclusions on the ferrite nucleation and grain refinement of two kinds of low-carbon steels have been studied. The ferrite nucleation on MnS and V(C,N) is observed. The combination of thermomechanical processes with adequate amounts of non-metallic inclusions formed in low-carbon steels could effectively refine the grain size and the microstructure. Ferrite nucleated on the single MnS or V(CN) inclusions and complex MnS+V(C,N) inclusion. The proper addition of elements S and V could effectively promote the formation of ferrite and further refinement of ferrite grains.