含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺

利用真空感应炉熔炼含氮奥氏体气阀钢,多次熔炼试验结果表明,采用两次加碳脱氧可使钢液深度脱氧,氧含量可达(10~15)×10-6;炉料化清后往真空室通入60%N2+40%Ar可有效抑制N和Mn从钢液中逸出,准确控制N和Mn的含量;用含氮金属锰作N的加入剂,在还原期末钢液合金化完毕后加入,可以获得满意的Mn含量。     

精炼用氩气的水分来源及脱水处理

在钢液精炼中吹Ar搅拌是一种有效的精炼措施,但氩气中的含水量会影响钢液中的〔H〕含量.例如把含水汽100ppm的氩气通入钢水搅拌钢液,根据理论计算,在钢水已深度脱氧的条件下,会使钢中〔H〕升高到8.9ppm.而氢在钢中是极有害的,如果钢中〔H〕>2～3ppm,就会使大断面钢材出现白点.和2ppm的〔H〕相应,所用氩气含水汽量必须小于5.5ppm.     

真空感应熔炼碳脱氧研究

为制备无固相脱氧产物的高洁净钢，在真空感应炉内用碳对无铝高纯铁进行脱氧。研究发现，在较高的真空度下炉衬材料的热稳定性对钢液终点氧含量产生决定性的影响。当钢液实际氧含量高于炉衬分解平衡氧含量时，碳脱氧反应速度决定于钢液中氧的扩散速度；当钢液中实际氧含量低于炉衬分解平衡氧含量时，碳脱氧反应速度受炉衬向钢液供氧速度控制。     

脱氧方法对钢中氧含量的影响

在10Kg真空感应炉上,研究了脱氧方法对钢中氧含量的影响。真空碳脱氧时,氧含量下降很快;但当10分钟后,基本保持不变,其值均为18ppm。铝硅脱氧时,铝硅分开加入钢浓脱氧后,钢中含氧量(16—17ppm)比铝硅同时加入钢液脱氧时的氧含量(约20ppm)低,并用炉渣结构的共存理论对这种现象进行了分析。     

碳含量对Mn-B钢氢致延迟断裂行为的影响

采用电化学阴极充氢、氢热分析(TDS)和慢应变速率拉伸等试验方法,研究了4种不同碳含量Mn-B钢经不同热处理制度处理后的氢致延迟断裂行为。结果表明,在低于400℃回火时,随着碳含量的增加,试验钢的氢脆敏感性升高,当碳的质量分数高于0.3%后,试验钢的氢脆敏感性几乎不再增加;碳含量一定时,试验钢的氢脆敏感性随回火温度的升高而降低,且以20MnB试验钢的降低趋势最为明显;当回火温度达到600℃时,各试验钢对氢几乎不再敏感;TDS分析表明,试验钢充氢后的氢含量明显增加,其中以可扩散性氢量的增加为主;随碳含量的增加,试验钢充入的氢量增加;当碳含量一定时,随回火温度的升高,试验钢充入的氢量减少;SEM断口观察表明,试验钢充氢后的脆性断裂倾向性增加;随着碳含量的升高,试验钢的断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变;碳含量一定时,随回火温度的升高,试验钢由淬火态的脆性断裂向高温回火态的韧性断裂转变。     

VOD炉冶炼20Cr13不锈钢硅脱氧工艺

 以实际工艺流程30 t EAF-VOD-LF-模铸冶炼20Cr13不锈钢为背景,通过热力学计算,对VOD精炼硅脱氧处理后,重新造渣过程中炉渣碱度、合金含量以及钢液温度对钢液中平衡氧含量的影响进行了研究。研究结果表明：钢液中的氧含量随炉渣碱度的增加呈现明显的减小趋势,实际生产中炉渣碱度一般应确保在2以上;为了保证添加合金进行脱氧的冶炼效果,应保证钢液中的硅的质量分数在0.3%以上;降低冶炼温度有利于降低钢液平衡氧含量;炉渣碱度对平衡溶解氧含量和实际生产全氧含量的影响规律基本相同,拟合出平衡溶解氧含量与实际全氧含量之间存在线性关系。     

Cr3和Cr5系支承辊大型锻件脱氧工艺研究

由于Cr3和Cr5系支承辊钢液中铬含量增加会抑制铝脱氧反应的进行。本文以Cr3和Cr5系支承辊冶金过程中脱氧工艺为研究背景,通过实验室脱氧实验,利用FactSage 8.1软件计算Cr3和Cr5系轧辊钢中氧含量,绘制铝脱氧平衡曲线,将Wagner模型与炉渣共存理论相结合,建立了钢渣反应模型,探讨铬含量对钢液中铝脱氧效果的影响。结果表明,钢液中铬含量在一定范围内增加会抑制铝脱氧反应进行;在精炼过程中,当Cr3系支承辊中铝含量控制在0.03%左右、Cr5系支承辊中铝含量控制在0.05%左右时,可将氧含量有效控制在10^-5以下;而与之相匹配的最佳炉渣成分的碱度为2.5～3.0,w(Al₂O₃)>20%。     

真空感应炉冶炼高纯铁的工艺

在30 kg真空感应炉上进行脱氧、脱氮试验,结果表明,通过控制冶炼的温度及真空度来控制坩埚热分解的供氧和碳脱氧反应速率,可将原料纯铁中的氧的质量分数降低到20×10~(-6)以下.通过加强钢液的C-O反应,降低钢液中的氧含量,有利于钢液的脱氮.通过对夹杂物的统计发现,随着钢中全氧含量的降低,残留在钢中的氧化物夹杂数量明显减少,夹杂物尺寸明显变小.     

脱氧工艺对钼铌粉末中氧质量分数的影响

为了研究脱氧工艺对钼铌粉末中氧含量（质量分数）的影响,将经48、72、96、120 h球磨处理的钼铌粉末压制为直径17 mm的圆棒,并进行低、中温氢气脱氧,中、高温真空脱氧及高温氢气脱氧处理,分析脱氧处理后钼铌圆棒的氧含量、微观形貌及烧结密度。结果表明:球磨不会明显增加钼铌粉末中的游离氧的含量,更不会增加氢含量;低、中温氢气脱氧处理后,钼铌圆棒试样中的氧含量整体明显升高;中温真空脱氧处理后,钼铌圆棒试样中氧含量有所降低,高温真空脱氧后效果进一步加强,且随着脱氧的进行,钼铌圆棒试样烧结密度显著提高,表明高温真空能实现脱氧;高温氢气脱氧后,钼铌合金的氧质量分数接近0.11%。     

无取向电工钢冶炼过程氧含量控制

无取向硅钢的磁性能与钢的洁净度水平密切相关。为实现对无取向电工钢冶炼过程氧含量的合理控制,分析了无取向电工钢冶炼过程碳氧含量变化数据,热力学计算转炉终点临界碳含量与炉渣α_FeO。结果表明:随着转炉终点碳含量的降低,终点氧含量升高且波动范围大,合理出钢碳含量应控制为0.03%～0.05%;为满足炉渣中T.Fe≤24%的现场生产要求,终点碳含量应高于0.031%;钢包底吹氩气可有效降低钢液中过剩氧,降低钢液的平均碳氧积;据现场生产数据,RH精炼前理想碳、氧含量应控制为0.025%～0.035%和500×10^-6～650×10^-6,相应转炉终点碳含量控制为0.03%～0.04%。     

RH精炼过程中吹氧量对IF钢洁净度的影响

无间隙原子钢（IF钢）主要用于汽车、家电等行业,除需要极低的C、N含量外,对最终产品的表面质量也有严格要求。钢中O含量和夹杂物对产品的表面质量影响很大。快速降低钢中C含量、同时保证钢的高洁净度是非常重要的。为此,通过在Ruhrstahl Hereaeus（RH）精炼?连铸过程密集取样,采用ASPEX扫描电镜详细研究了RH吹氧强制脱碳工艺下吹氧量对IF钢洁净度的影响。结果表明,本实验条件下,吹氧量对精炼?连铸过程中夹杂物的类型和形貌没有影响。吹氧量对RH精炼前期（加Al后4 min内）钢液洁净度影响较大,而对后期生产过程中钢液的洁净度影响不大;精炼前期,吹氧量高,钢液中总氧（T.O）含量和夹杂物的量增加。簇群状夹杂物主要出现在RH破空之前,真空精炼结束后钢液中很难发现簇群状夹杂物。中间包钢液洁净度与RH吹氧量相关性不大,而与加Al脱氧前钢液中O含量相关性很大,加Al脱氧前钢液中O含量高,中间包钢液洁净度差;为提高中间包钢液的洁净度,应尽量减少加Al脱氧前钢液中的O含量。随着生产的进行,钢液中T.O含量、夹杂物的量呈下降趋势,洁净度逐渐提高。      

炼钢用Si-Ca-Ba复合脱氧剂成分优化的研究

在实验室条件下考察了不同钡、钙质量分数的Si-Ca-Ba合金对钢液脱氧和夹杂物变性作用的变化规律。实验发现，当Si-Ca-Ba合金中钡、钙增加时，脱氧终点钢液中的全氧降低，但合金中钡的增加对降低终点钢液全氧的贡献不大。合金中的钡钙比对于降低钢液中夹杂物的尺寸至关重要，当Si-Ca-Ba合金中钡钙比约为2．7～3．5时，夹杂物的尺寸取得最小值。     

气体保护电渣重熔过程氧传递的动力学研究

基于渗透理论建立了气体保护电渣重熔过程渣-钢间氧传递的动力学模型,并在50 kg电渣炉进行模具钢S136(/%:0.39C、0.26Si、0.43Mn、0.020P、0.018S、13.37Cr、0.21Mo、0.34V)的重熔实验,得出渣中FeO含量-0～2.0%(FeO),电极端部钢液中原始氧含量-0～0.010 0%[O],自耗电极半径-40～300 mm和重熔速率-(0.5～5.0)×10^-6 m³/s对熔渣和钢液间传氧速率的影响。结果表明,熔渣中FeO含量-(FeO)存在一个临界值,(FeO)小于此临界值时,氧的传递过程为电极端部钢液向渣中传递;反之,氧的传递过程为渣中FeO向电极端部钢液内传递。随自耗电极半径的增加,钢-渣间传氧速率减小;随着重熔速率和钢液中原始氧含量增加,钢-渣间传氧速率增加。     

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。     

镁合金脱氧对优质高碳钢氧含量和夹杂物的影响

为进一步提高钢水洁净度,减少夹杂物对产品性能的影响,在实验室研究的基础上,采用含Mg合金包芯线在优质高碳钢上进行了脱氧工艺的工业性试验研究,并对不同脱氧工艺条件下钢中T[O]和夹杂物组成、形貌和尺寸进行了研究。结果表明:镁合金脱氧可使钢中全氧降至13×10-6以内,且夹杂物在钢中呈细小、弥散状分布,脱氧效果优于铝脱氧。     

特殊钢精炼中的脱氧及夹杂物控制

 特殊钢是针对客户提出的质量要求,钢厂不断改进工艺,逐步提高成分、尺寸精确度和洁净度的各类钢的总称。钢中总氧量 ［TO］是衡量钢洁净度的重要标识,对于不同的钢种,其控制要求也不尽相同。在脱氧精炼过程中,存在着脱氧元素-钢中溶解氧、钢-渣、钢液-夹杂物、钢液-耐火材料、渣-耐火材料的反应与平衡,对钢中夹杂物的数量、组成和形态具有重要影响。通过热力学计算,比较了不同脱氧剂的脱氧能力,并介绍了典型特殊钢种（轴承钢、弹簧钢、帘线钢、电工钢、易切削钢等）精炼过程中的脱氧及夹杂物控制,分析和讨论了不同脱氧元素与钢液、熔渣以及耐火材料之间的相互作用机制。     

工业条件下Ti氧化物长大趋势研究

通过在LF炉采用Ti-Mg复合脱氧的方法,对工业条件下氧化物的长大趋势及对晶内铁素体的诱导析出作用进行了研究。结果表明,在Ti-Mg复合脱氧后的1~9 min内,钢中氧化物数量由4.42×104个/cm2下降为3.21×104个/cm2,氧化物平均尺寸由1.5μm增至2.30μm。以氧化物作为形核核心形成晶内铁素体。Al加入钢液中,Ti、Mg含量迅速降低,氧化物数量减少,尺寸增大,氧化物周围没有晶内诱导铁素体产生。     

EAF+LF+VOD/VHD冶炼超级双相不锈钢工艺实践

介绍了抚钢超级双相不锈钢冶炼工艺流程,进行了VOD炉真空吹氧去碳、包底吹氮、二次造渣及喂线处理生产实践。研究表明,通过设定合理的吹氧、吹氮工艺,实现了低碳含量、准确氮含量的控制。通过在还原过程中调整合适的炉渣碱度,对钢液进行喂线处理,强化脱硫脱氧,从而改性夹杂物形貌,以确保钢液精准的化学成分及良好的纯净度控制,为热加工创造有利条件。     

RH炉脱硫过程特征热力学分析

在硅钢RH炉精炼过程脱硫实践中发现,RH精炼炉中投入一定量脱硫剂,可以起到脱硫作用。但在[Al]、[Si]含量较高的钢种,没有投入脱硫剂也有脱硫效果。另外,RH炉脱氧前也有一定的脱硫效果,RH炉结束的硫含量一般都要比中间包内硫含量要高。通过热力学理论计算发现,RH炉精炼过程脱硫可以分为两个阶段：第一阶段是钢水脱氧前,钢水中[C]和[S]反应生成CS气体,有较弱的脱硫效果;第二阶段是脱氧后脱硫阶段,钢 渣扩散脱硫、钢水中[Si]和[S]反应生成SiS气体和钢水中[S]、[Al]、[Si]和[Ca]相互作用最终生成CaS。钢水中较高的[Al]和[Si]含量对第二阶段脱硫效果有较大的正向影响。进一步的,转炉结束前CS、SiS气体的生成使得铁水[C]元素有一定的脱硫作用。CS气体在转炉持续供氧过程和铁水裸露在空气中时,被氧气氧化生成SO2气体。CaO-CaF2系RH炉用脱硫剂中的CO2组分能够氧化钢水中的[Al]、[Si]等合金元素,同时造成钢水增碳。     

增氮析氮法生成气泡去除钢液中显微非金属夹杂物

为了进一步完善增氮析氮法生成气泡去除钢液中显微非金属夹杂物技术,研究了真空处理时间、充氮压力、气体类型等因素对钢中全氧和显微非金属夹杂物的影响.结果表明:减压处理过程中,钢液中非金属夹杂物可为过饱和气体氮气形成气泡提供非均相形核核心;增氮析氮法可有效地降低钢中全氧,去除钢中显微非金属夹杂物;真空处理时间越长,钢中全氧和显微非金属夹杂物数量越低,当真空处理时间为30 min时钢中全氧去除率达到了81.6%,而且全氧质量分数最低达到7×10-6.