美标SAE8620H齿轮钢的研制

莱钢特钢厂通过采取精料、电炉冶炼全程泡沫渣、LF精炼和VD真空脱气等措施,生产出的SAE8620H钢具有淬透性带窄、纯净度高、晶粒细小均匀、表面质量优良等优点,完全能够满足高性能汽车齿轮的需要.     

SAE8620H汽车齿轮钢的开发

SAE8620H钢是从美国AISI标准引进的钢种,主要应用于汽车齿轮。此钢种经莱钢研制生产两年来在冶炼轧制工艺方面取得很大成功,经过严格的理化检验,产品力学性能和工艺性能完全满足用户使用要求,各项主要技术经济指标达到国内领先水平。     

65Mn钢LF精炼渣系优化及工业试验

为了研究适合高洁净度高碳钢的LF精炼渣渣系,通过FactSage热力学软件计算精炼渣碱度(R)、(CaO)/(Al₂O₃)对精炼渣熔点的影响,得出最合适的精炼渣成分。根据热力学计算的精炼渣成分,降低原有渣系的钙铝比,并将优化的渣系成分用于65Mn钢工业试验。结果表明：优化后的精炼渣系成分质量分数为CaO52%～58%、Al₂O₃28%～33%、SiO₂8%～12%、MgO5%～7%、R=4～6、(CaO)/(Al₂O₃)=1.5～2;使用该渣系进行工业试验,LF出站时的T.[O]可达7×10^-6～13×10^-6,RH出站时的T.[O]可达6×10^-6～12×10^-6;钢中全氧质量分数基本可控制在10×10^-6内;65Mn钢卷中的B类细系夹杂均不大于1级,达到高级优质钢要求。     

酒钢CSP流程SPCC钢LF精炼渣-钢平衡及渣成分优化

 利用热力学计算软件FactSage确定了精炼渣中MgO质量分数合理范围为4%~8%,以6%最佳。由工业取样结果结合FactSage分析了1873K时SiO2-CaO-Al2O3-6%MgO准三元系液相区及CaO饱和的固液两相区渣-钢平衡。结果表明:高碱度高w(CaO)/w(Al2O3)(C/A)精炼渣有利于钢液的低氧低硫和低硅控制,但并非造得越“白”越好,相反过高的CaO对脱氧和硅含量控制不利。通过钢渣平衡分析得到了酒钢SPCC精炼渣优化成分范围(质量分数)为：CaO为50%~55%,Al2O3为30%~36%,SiO2为1%~6%,MgO为4%~8%,6%为最佳,碱度为9.0~14.0,w(CaO)/w(Al2O3)为1.5~1.8,实验室渣-钢平衡试验和工业生产结果均验证了优化的渣系较原渣系精炼效果更加优越,能够同时降低钢中总氧、硫和硅含量,也能有效控制钢中夹杂物的成分。     

高洁净度铝镇静钢LF精炼渣成分优化

采用Factsage热力学软件和KTH模型分别绘制了CaO-SiO2-Al2O3渣系等CaO、等Al2 O3活度、等温度线图和等硫容量图,探讨了LF精炼渣碱度、ω(CaO)/ω(Al2O3)、曼内斯曼指数与渣系熔点、硫容量以及吸附Al2O3夹杂能力的关系,最终获得高洁净度铝镇静钢理论渣系目标成分:ω (CaO)=50％～55％,ω(Al2O3)=22 ％～26％,ω(SiO2)=10％～12％,ω(MgO)=5％～8％.40Cr钢的现场试验证明应用该渣系铸坯ω(T.O)能够稳定控制在15×10-6以下,ω(S)平均达到90×10-6,洁净度达到了国内先进水平.     

LF+VD精炼工艺对齿轮钢氧含量的影响

近年来 ,我国引进的国外高标准汽车齿轮用钢 ,具有窄淬透性带、细晶粒度、高纯净度等特点。国外标准对这些齿轮钢的钢中氧含量有严格要求 ,一般 [Ｏ]≤ 2 0× 1 0 -6,达到纯净钢或超纯净钢水平。为提高钢液纯净度降低氧含量 ,满足技术标准要求 ,故对影响钢中氧含量的因素进行了分析研究。试验钢种为Ｃｒ Ｍｏ、Ｍｎ Ｃｒ、Ｃｒ Ｎｉ Ｍｏ和Ｃｒ Ｎｉ等系列。试验钢种先经 3 0ｔＥＢＴ电炉初炼 ,再转到 40ｔＬＦ +ＶＤ钢包炉进行加热、成分微调、真空脱气、钢包喂线后 ,浇注成 3 .1 5ｔ钢锭。1　精炼工艺与氧含量的关系1 .1　精炼渣系对氧含…     

含硫齿轮钢SAE8620H热轧棒材夹杂物

 以EAF电炉—LF精炼炉—VD真空精炼炉—LF精炼炉—CC连铸工艺流程生产含硫齿轮钢SAE8620H热轧棒材,利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分别对棒材横纵截面的边缘部位、1/2半径处和中心部位的夹杂物进行了检测,综合分析了夹杂物的尺寸、数量、分布以及形貌和成分。结果表明：含硫齿轮钢SAE8620H热轧棒材中的夹杂物主要有单独硫化锰和核心主要是Al2O3和MgO-Al2O3,外围是MnS或者（Ca、Mn）S的氧硫复合夹杂物;从边缘到中心,夹杂物总数递增,氧硫复合夹杂物比例递减;棒材横截面上夹杂物大部分小于2μm,长宽比小于3;棒材纵截面上夹杂物平均长度为11μm,边缘部位夹杂物平均长度较中心部位短3μm,纺锤状夹杂物的比例占30%。     

二次精炼渣钢反应及成渣热对钢液温度的影响

通过现场实验,分阶段定量分析了出钢至出ＶＤ过程,渣钢反应热及成渣热对钢液温度的影响。结果表明,这两种热对钢液降温的影响极小,完全可以忽略。     

65tLF精炼工艺及焊丝钢生产实践

河北钢铁集团唐钢公司对长材部炼钢区域进行安全改造,根据改造安排及品种钢生产要求,需要拆除一座原有50 t LF精炼炉,并新建一座65 t LF精炼炉。介绍了LF设备参数和工艺布置,分析了供电加热、精炼渣系及造渣制度、底吹氩控制、喂丝处理等工艺制度,概述了LF精炼炉焊丝钢的生产情况。焊丝钢生产实践表明,LF精炼周期为50~60 min,吨钢电耗为55~60 k Wh,平均升温速度达到5℃/min,出站w(S)=0.010%~0.020%,w(N)≤30×10-6,钢水质量和洁净度满足要求。     

含铝钢LF精炼渣成分优化及造渣制度改进

针对含铝钢初炼钢水[C]低、[O]高的特点,提出采用CaO-Al2O3-CaF2系精炼渣,组分中CaO/Al2O3=1.7～1.9;出钢过程采用渣洗工艺向钢包加入大部分精炼渣,将连铸返回的热态精炼渣倒入精炼钢包中,缩短精炼成渣时间,保证足够的白渣和软吹时间。冶炼20Mn2A时,脱S率达到77.13%,铸坯T[O]为21×10^-6,铸坯中[Als]为0.026%,达到了良好的冶金效果。     

低碳含铝钢LF炉精炼工艺及精炼渣的优化

针对低碳含铝钢转炉生产的粗钢水[O]含量高和钢水[C]低的特点,提出了采用CaO-Al₂O₃的LF炉精炼渣系.为兼顾脱硫和吸收同化夹杂的需求,可选取(质量分数)CaO=55%~60%,SiO₂=4%-7%,Al₂O₃=28%~32%,MgO=4%~8%,CaO/Al₂O₃=1.7~1.9作为LF炉精炼终渣组成.出钢过程中采用渣洗工艺向钢包内加入大部分精炼渣、出钢末期对转炉下渣还原处理的造渣模式,结合足够的软吹Ar时间,对16MnR进行精炼,得到了脱硫率为61.8%,铸坯T[O]为22×10^-6,铸坯中大型夹杂总量为15.68mg/10kg钢的良好冶金效果.     

低碳冷镦钢LF精炼渣的优化

通过工业试验对低碳冷镦钢的LF精炼渣成分进行了优化。试验结果表明:适合于冶炼低碳冷镦钢的精炼渣成分为w(CaO)=50%～55%、w(Al2O3)=30%～35%、w(CaF2)=5%～10%、w(SiO2)<5%、w(MgO)<5%、w(FeO)<1%;LF精炼过程可将钢水中w(S)从389×10-6降到50×10-6,w(T.O)从54.0×10-6降到21.1×10-6。当钢水中w(S)<50×10-6,钙处理后夹杂物中平均w(S)<1.9%。将优化后的工艺应用于低碳冷镦钢的批量生产后,精炼渣料消耗降低了6.5 kg/t,吨钢成本降低了10元以上。     

LF精炼渣碱度变化对304不锈钢夹杂物成分的影响

采用氧氮分析仪、扫描电镜、金相显微镜等分析手段,系统研究LF精炼渣系对304系不锈钢全氧质量分数wT[O]、夹杂物数量、尺寸及成分的影响。研究结果表明,当LF精炼渣碱度由1.5升高至2.6时,LF出站溶解氧质量分数w[O]由11.6×10~(-6)降低至4.8×10~(-6),铸坯wT[O]由47×10~(-6)降低至24×10~(-6),铸坯夹杂物总数量降低,但当量直径不大于10μm的夹杂物所占比率由77.7%增加至95.1%。热力学计算结果表明:在钢液中各元素达到平衡状态时,渣系碱度越高,低熔点夹杂物2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2生成区域越小,MgO·Al_2O_3尖晶石类夹杂物生成区域越大,与生产试验结果一致。随着LF炉渣碱度升高,铸坯夹杂物成分中MgO和Al_2O_3的质量分数分别升高了14.4%和9.1%,当碱度不大于1.9时,铸坯中不会存在镁铝尖晶石。     

超低氧齿轮钢28MnCr5中镁铝尖晶石夹杂物的控制

利用FactSage软件对28MnCr5钢液和镁铝尖晶石夹杂物的平衡反应进行了分析,当w[Al]在0.02%~0.04%之间,w[Mg](0.39~0.42)×10-6的临界范围时开始生成镁铝尖晶石。计算发现:在现有28MnCr5钢精炼工艺条件下,钢液中会不可避免生成镁铝尖晶石夹杂物。当钢液w[Mg]8.5×10-6时,加入钙不能使其转变成低熔点液态夹杂物;而当钢液w[Mg]小于此值时,增加w[Ca]时,夹杂物按照"镁铝尖晶石→CaO-Al2O3-MgO系液态夹杂物→CaO"路径转变,钢液w[Ca]增加至3×10-6左右时均能将其转化为CaO-Al2O3-MgO系液态夹杂物。计算表明,精炼渣还原提供的[Ca]不能使28MnCr5钢中镁铝尖晶石夹杂物完全变性,须采用向钢液中喂钙线等手段来提高钢液中的钙含量。     

无氟预熔型精炼渣的设计与应用

为了避免含氟精炼渣中氟的污染,结合炉渣基础理论,经过熔渣黏度和熔点影响因素的分析并通过正交试验得出优选的无氟预熔型精炼渣组成CaO=48%、Al2O3=40%、SiO2=4%、MgO=8%,该精炼渣的黏度和熔点分别为：0.78 Pa.s和1389℃.精炼渣的工业试验表明,精炼初期成渣速度快,为加快生产节奏奠定了基础.与原含氟精炼渣相比,避免氟污染问题;钢液平均脱硫率为86.5%,提高了7.5%;连铸坯中N、H、O的平均含量分别为：47.5×10-6、2.4×10-6、32.5×10-6,分别降低了13%、15%、15%;连铸坯中夹杂物的尺寸显著地减小,连铸坯的质量得到提高.     

ML08Al钢精炼渣开发及铸坯洁净度研究

在分析ML08Al冷镦钢对钢中夹杂要求的基础上,设计了LF精炼终渣的组成范围,并确定了相应的现场造渣制度.生产实践表明,精炼渣化渣情况良好,脱硫率较高,能满足生产要求.对连铸方坯洁净度研究表明,在目前生产工艺条件下,铸坯T[O]<20×10^-6,大样电解夹杂总量<10mg/10kg钢.同时对钙处理进行了相关热力学探讨,确定了钢中[Ca]的控制范围.     

20SiMn合金结构钢精炼渣系优化

为控制20SiMn锻件用结构钢中氧含量和钢中夹杂物，首先采用热力学软件FactSage 8.1计算了1 600℃下CaO-SiO₂-Al₂O₃-5%MgO系精炼渣与20SiMn钢液平衡时的等氧线，并优化了精炼渣成分。同时，计算了不同氧含量下钢中Fe-Mg-Al-O体系优势区图。其次，实验室中设计了4组精炼渣成分，并在1 600℃下采用高温电阻炉进行渣-钢平衡试验，试验后采用X射线荧光光谱分析测定渣成分，采用等离子体光谱仪对钢样成分进行分析，采取红外碳硫分析仪、氧氮联合分析仪分别测定钢中碳硫和全氧含量，采用场发射扫描电子显微镜对试样中的夹杂物进行成分和形貌分析，并对钢中夹杂物数量与成分进行统计，试验研究了不同精炼渣对钢中氧含量、夹杂物组成、数量和尺寸的影响。最后，建立了动力学模型来描述“钢渣”界面上的夹杂物去除行为。试验和热力学模型结果揭示了钢中典型Al₂O₃、MgO·Al₂O₃夹杂物与钢中氧、镁和铝含量的关系，动力学模型描述了夹杂物分...     

LF炉品种钢工艺实践及精炼效果分析

介绍川威集团公司LF炉设备概况及冶金工艺流程,根据精炼过程脱硫反应热力学计算分析了脱硫效果.对低硫管线钢X52的冶炼造渣工艺和实际生产情况进行阐述,讨论了进一步开发利用LF炉冶金功能问题.     

超低硫钢冶炼过程钢包渣改质剂的作用

在超低硫钢冶炼过程中对转炉出钢下渣进行了改质处理试验。使用钢包渣改质处理工艺 ,不仅可以降低钢包顶渣氧化性、提高顶渣碱度、优化顶渣脱硫条件 ,为LF炉生产超低硫钢创造了有利条件 ,实现精炼前移功能 ,使成品钢中最低硫质量分数达到 1 0×1 0 - 6 ,而且缩短冶炼时间、提高合金收得率和钢水纯净度     

GCr15钢LF精炼渣系脱硫优化的研究

基于某钢厂现阶段LF精炼渣系脱硫效果差等问题,结合精炼渣脱硫机理进行实验研究。通过拟出10种精炼渣配方并对炉渣性能及钢中脱硫进行分析。研究发现,当精炼渣成分w(CaO)为45%~50%,w(SiO2)为18%~20%,w(Al2O3)为17%~21%,w(MgO)为9%~13%时脱硫效果较好,满足GCr15钢中脱硫要求。工业试验初步取得良好效果,为LF精炼渣系深脱硫提供依据。