超级双相不锈钢生产工艺实践

超级双相不锈钢S32760生产工艺流程为20tEAF→AOD→LF→30cm模铸。由于S32760成分设计中高铬、低磷、低硫、超低碳这一特点,冶炼后期钢水过氧化程度严重。为改善钢水洁净度、降低钢中氧质量分数,通过采取合理的脱氧造渣工艺,采用Al-Si-Ca复合脱氧,使钢中气体、夹杂物得到了有效控制,改善了钢水洁净度,成品钢中硫质量分数控制在0.002%以下,氧质量分数控制在0.004%以下。     

410S不锈钢冶炼过程全氧和夹杂物分析

对采用“铁水预处理→AOD→LF→CC”工艺路线生产410S铁素体不锈钢炼钢过程全氧和夹杂物进行了分析.结果表明,随着AOD冶炼、LF精炼和连铸过程的进行,410S不锈钢钢水中全氧含量、夹杂物数量和夹杂物的尺寸呈逐渐减小的趋势.AOD还原后、AOD脱硫后、LF精炼阶段和连铸中间包中夹杂物的类型主要为CaO-SiO2-MgO-Al2O3,但成分略有不同,各个阶段夹杂物的类型跟冶炼工艺有关.在研究的基础上,提出了生产工艺的改进措施,有效改善了钢水中夹杂物水平,并大幅减少了冷轧产品表面缺陷的发生.     

硅含量对含钛不锈钢全氧和夹杂物的影响

采用热力学计算和工业试验相结合的方法对不同硅含量下含钛奥氏体不锈钢全氧含量和夹杂物进行了研究。结果表明,随着精炼过程进行,含钛奥氏体不锈钢钢液中全氧含量、夹杂物数量呈逐渐减小的趋势。在AOD冶炼末期,含钛奥氏体不锈钢夹杂物类型为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO,LF钛合金化前,夹杂物类型为CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2。LF钛合金化后,夹杂物类型主要为CaO-Al_2O_3-MgO-TiO_x球形夹杂物。热力学计算和试验结果具有较好的一致性。在其他条件一致的情况下,硅含量高的炉次跟硅含量低的炉次相比,钢液中氧含量低,夹杂物中钛含量低。     

BOF-LF-VD-CC过程35MnB钢中夹杂物的演变分析

夹杂物对高品质特殊钢的服役性能有显著影响,但国内外对冶炼过程35MnB钢中夹杂物的演变行为尚不明晰。通过采用扫描电镜和FactSage热力学计算等方法和手段,对Al粒+SiC扩散脱氧(1号工艺)和SiC扩散脱氧(2号工艺)生产的35MnB钢冶炼过程钢成分、渣成分及钢中夹杂物的演变行为进行研究。结果表明,1号工艺精炼过程会出现钢水增硅,不同扩散脱氧工艺铸坯中的全氧和氮质量分数差别不大,全氧质量分数分别为11.9×10^-6和11.6×10^-6。35MnB钢中主要存在尺寸小于5μm的氧化物、硫化物或TiN夹杂物。夹杂物种类主要受沉淀脱氧工艺影响,受扩散脱氧工艺影响较小。冶炼过程夹杂物的演变规律为：Al₂O₃(氩站)→CaO-MgO-Al₂O₃(LF精炼)→CaO-MgO-Al₂O₃-CaS(软吹)→CaO-MgO-Al₂O₃-CaS或CaO-Al₂O     

430不锈钢冶炼过程的夹杂物

 在430不锈钢冶炼过程的AOD结束、LF结束及中间包浇注末期分别取钢样,利用扫描电镜和能谱仪分析了夹杂物的类型及形貌特征,并探讨了夹杂物的演变规律及其形成原因。研究得知:随着冶炼过程的进行,钢液中总氧含量有所降低,夹杂物的含量逐渐减少,尺寸逐渐变小。夹杂物类型：AOD中主要为CaO-SiO2-MgO;LF和连铸中间包中主要为CaO-SiO2-MgO-Al2O3,但成分略有不同;中间包中发现有含MnO的夹杂物。AOD末期CaO-SiO2-MgO系夹杂物成分与炉渣成分接近;在LF以及中间包中夹杂物的成分与精炼工艺、保护浇注和钢液温度的降低有关。     

硅钙合金球在430不锈钢冶炼中的应用

在AOD出钢过程中随钢流加入硅钙合金球,研究硅钙合金球对430不锈钢钢水质量的影响。结果表明:硅钙合金球对改善AOD炉渣流动性有一定作用;使用硅钙合金球的炉次跟未使用的炉次相比,AOD出钢前后全氧的降低量大于6ppm,AOD出钢后炉渣中的Cr2O3含量低0.07%;使用硅钙合金球的炉次,钢水中夹杂物类型为Ca OSi O2-Al2O3,中包中夹杂物尺寸以0-10μm为主。     

含硫齿轮钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

为了研究齿轮钢脱氧及夹杂物控制,结合工厂试验以及热力学计算,分析了在不同冶炼时刻,含硫齿轮钢的复合脱氧产物。研究结果表明,在冶炼过程中,随着脱氧反应的进行以及脱氧平衡的移动,钢中溶解氧含量不断降低,夹杂物组成由纯Al_2O_3夹杂转变为Al_2O_3-MgO-CaO-Ti_2O_3-CaS复合夹杂。纯铁液的脱氧热力学和实际钢液存在较大差距,不能采用纯铁液的脱氧热力学指导实际生产。     

304不锈钢不同精炼渣碱度下夹杂物的演变

 为了提高304不锈钢的产品质量,结合生产实际,利用热力学计算和扫描电镜能谱分析方法, 研究了硅脱氧条件下,LF精炼渣碱度对304不锈钢在LF精炼、连铸过程夹杂物变化规律的影响。试验结果表明,随着冶炼过程进行,全氧质量分数和夹杂物数量依次减小。304不锈钢采用1.75高碱度炉渣,可以得到较低的全氧质量分数和夹杂物数量,但是夹杂物中Al2O3质量分数高,夹杂物熔点高。采用1.53低碱度炉渣,钢液中全氧质量分数较采用高碱度炉渣高,但是夹杂物中CaO、Al2O3质量分数相对较低,SiO2和MnO质量分数较高,夹杂物熔点低。针对304不锈钢产品可以采用不同的生产工艺路线来满足产品的不同需求。     

稀土铈对夹杂物特征的影响

通过试验冶炼稀土钢,采用扫描电镜与能谱仪,结合热力学计算分析稀土钢中夹杂物的成分以及形貌、尺寸分布等特征,研究稀土钢中夹杂物成分演变机理和稀土添加量对夹杂物特征的影响规律,从而实现稀土钢中夹杂物的精确控制。研究结果表明:在1 873 K时,稀土钢中CeAlO_3和Ce_2O_2S夹杂物最为稳定。稀土钢中铈质量分数为0.015%时,冶炼过程中CeAlO_3+Ce_xS_y夹杂物逐渐转变为Ce_2O_3,且夹杂物中Al_2O_3质量分数和Ce_xS_y质量分数降低。稀土钢中铈质量分数为0.028%时,夹杂物主要为Ce_2O_2S。冶炼初期稀土氧化物较多,随着钢液中溶解氧质量分数的降低,过剩的稀土Ce与硫结合,使得稀土硫化物逐渐增多。增加钢液中的铈含量,CeAlO_3夹杂物减少,Ce_2O_2S增多。将铈含量从0.015%增加到0.028%时,夹杂物平均尺寸由2.83μm降低为2.66μm。     

DC06 IF钢精炼渣成分优化及钢 渣中氧的控制

摘要：无间隙原子钢（IF钢）对含铝夹杂物要求极为严格。为冶炼洁净IF钢,采用热力学软件FactSage 7.0对IF钢精炼渣系做了优化计算,并采取6组工业实验做验证,根据结果提出改进措施。实验中采取氧传感器、碳硫分析仪及ICP AES对钢和渣成分进行检测,并通过ASPEX自动扫描电子显微镜检测钢中夹杂物成分与数量。热力学计算及实验研究发现,转炉脱碳结束时钢液中碳质量分数宜控制在0.04%,转炉渣中FeO质量分数控制在149%以内,降低钢中［O］质量分数到470×10-6。精炼时控制补吹氧炉次比在64%以下,补吹量在17m3内,精炼渣中SiO2、MgO及TFe质量分数分别控制在6%~8%、6%和5%~10%,钙铝比控制在1.4~1.6时,钢中［O］质量分数可控制在10×10-6,且该精炼渣系对Al2O3有较好的吸附性。在确保精炼脱氧的同时,降低钢液二次氧化,达到IF钢洁净冶炼目的。     

SWRH82B硬线钢CaO- Al2O3- SiO2系夹杂物塑性化控制的生产实践

为了研究SWRH82B硬线钢通过控制精炼渣的组成实现夹杂物塑性化的可行性,通过对炼钢过程中各工序的精炼渣和钢液进行取样,并对精炼渣成分、钢液总氧含量以及夹杂物的形貌、尺寸、成分等进行检测分析。结果表明,采用无铝化脱氧,并将精炼渣的碱度控制在0.8~1.2,Al2O3质量分数控制在10%以下时,能使CaO- Al2O3- SiO2系夹杂物成为塑性夹杂物;钢水经过RH真空精炼后夹杂物尺寸变大,并且夹杂物的Al2O3质量分数降低,SiO2质量分数升高,通过相关检测分析了造成此现象的原因,并提出了改进措施。     

汽车齿轮钢8620RH的洁净度

以抚顺特殊钢股份有限公司一炼钢厂的生产数据为实践依据,以改善汽车齿轮钢8620RH的夹杂物和氧质量分数两个洁净度指标为目的,使用扫描电镜分析冶炼过程中LF炉(钢包精炼炉)初期、LF炉末期、VD（真空脱气）处理前以及软吹后4个节点的钢液中夹杂物形貌和成分,明确钢中夹杂物的演变过程。通过降低电炉终点氧质量分数分析LF精炼炉渣成分,强化LF炉白渣精炼操作以及控制VD处理后的软吹效果等措施,达到汽车齿轮钢8620RH氧质量分数平均值为0.001 17%,B类夹杂物中B细不高于1.5级、B粗不高于0.5级的冶炼控制水平。     

Relationship between Oxygen Chemical Potential and Steel Cleanliness

Control of the oxygen activity andits content inthe molten steel are the main factors in the produc-tion of clean,high quality and homogeneous steel[1].Deoxidation of the steel includes reducing both theoxygen activity and total oxygen in molten steel.Sin…     

不同RH脱氧方式对含铝电工钢的影响

摘要：研究了RH脱氧方式（铝脱氧,先铝后硅;硅脱氧,先硅后铝）对含铝电工钢洁净度、渣成分、夹杂物演变及连铸过程的影响。2种脱氧方式下钢包顶渣的氧化性相似,热力学计算表明硅脱氧的顶渣对铝酸盐夹杂物的吸收能力强于铝脱氧渣。铝脱氧钢中夹杂主要为Al2O3 CaO CaS复合氧化物,硅脱氧钢中夹杂物主要是Al2O3。2种脱氧方式下,热轧钢卷中的典型夹杂物都是AlN、MnS和复合铝酸盐。由于脱氧方式和钢中N、S含量的差异,铝脱氧热轧卷中夹杂物的含量是硅脱氧的2～3倍,这与理论的预测结果完全吻合。由于钢液中Ca含量不同,硅脱氧的钢水在CSP连铸过程中会引起中包塞棒上涨,因此建议在传统的连铸工艺中采用硅脱氧,在CSP工艺中采用铝脱氧。     

Thermodynamic study on component design and deoxidization ability of Si- Ca- Ba complex deoxidizer

Si- Ca- Ba complex deoxidizer has been widely applied in such steel grades which are sensitive to Al2O3 type inclusions. In view of the composition design and the stability problem of deoxidization effect during the actual use for this kind of deoxidizer, its deoxidization ability and the component action under different elemental ratios were studied, based on the classical thermodynamics and Factsage 7. 0 software. Additionally, the effect of the binary basicity of refining slag containing BaO on deoxidation was discussed. The results show that in the case of without slag, the deoxidation effect of complex deoxidizer becomes weak with the increase in the contents of Si and Ba in alloy and with the decrease of Ca content. When considering the refining slag, the deoxidation ability of deoxidizer increases with the slag basicity. As the basicity of refining slag is at 2. 5, the consumption of alloy under the same deoxidization amount is between 0. 6 and 0. 9kg/t steel; when the proportion of the three elements in Si- Ca- Ba alloy varies in the range of 1/3-2/3, the increase of Si content can enhance the deoxidation effect, whereas Ca and Ba affect minor. At the slag basicity of 2. 5, the 4??1??1 in mass proportion of Si- Ca- Ba alloy can achieve the lowest content of dissolved oxygen.     

Change of Inclusion Characteristics during Vacuum Degassing of Tool Steel

The inclusion characteristics were studied during vacuum degassing by interrupting the operation at five different times after the start of operation. Slag and steel samples were collected and thereafter assessed with respect to steel and slag composition, total oxygen content, size distribution of inclusions and chemical composition of inclusions. The main conclusion is that the number of inclusions in the different size classes as well as the total oxygen content seem to reach a minimum value after around ten minutes of vacuum degassing. Furthermore, it seems to be a consistent trend that, during vacuum degassing, the top slag influences the inclusion composition.     

Thermodynamic analysis of steel deoxidization processes during tapping and refining operations

A thermodynamic model based on the interaction parameter approach for molten metal solutions and a quasi‐chemical model for molten slags and non‐metallic inclusions was employed to analyze steel deoxidization during tapping and refining operations in a ladle furnace. This model is able to predict the mineralogical nature of non‐metallic inclusions and their amount through thermodynamics and mass balances. It was found that the addition sequence of deoxidizers during a tapping procedure influences the nature and amount of the different inclusions. Besides, the metal‐slag equilibrium is readily reached after tapping and at the end of steel treatment in the ladle furnace. The model proved to be useful for steel cleanliness assessments and the design of steel deoxidization practices.     

齿轮钢（8620H）精炼渣优化及工业试验

利用FactSage热力学软件计算了CaO-Al2O3-SiO2-5%MgO四元系的CaO、Al2O3等活度线,通过等活度线图着重探讨精炼渣碱度、w(CaO)/w（Al2O3）、MI指数（曼内斯曼指数）与Al2O3夹杂吸附能力的影响关系,最终得到适用于杭钢生产齿轮钢（8620H）的LF精炼渣系范围为：CaO质量分数为50%~55%,Al2O3质量分数为25%~30%,SiO2质量分数为10%~12%,MgO质量分数为5%~8%。并使用该渣系进行齿轮钢（8620H）工业试验,铸坯中全氧质量分数由0.001 5%降至0.001 0%,且铸坯中显微夹杂物尺寸也明显降低,由2.1降至1.5μm,每10kg铸坯中大型夹杂物质量分数由31.9下降到26.4mg,试验效果良好。