LF-VD-CC生产过程304不锈钢 全氧和夹杂物分析

对采用"LF-VD-CC"工艺路线生产的304奥氏体不锈钢精炼过程全氧和夹杂物进行了分析。结果表明,随着LF-VD-CC过程进行,304钢液中全氧含量、夹杂物数量密度和夹杂物平均尺寸呈逐渐减小的趋势。整个精炼过程,夹杂物类型都为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO,VD后跟LF出站相比,夹杂物中Al_2O_3和MgO含量都有一定的增加。到连铸中间包后,夹杂物中Al_2O_3和MgO含量明显增加,CaO含量明显降低,主要跟温度降低有关,试验结果跟热力学计算结果有较好的一致性。     

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。     

双辊薄带连铸304不锈钢中非金属夹杂物研究

采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对双辊薄带连铸304不锈钢中的大型夹杂物和微细夹杂物进行了研究。结果表明,薄带中的夹杂物一般呈球形,主要为CaO-MnO-Al₂O₃-SiO₂组成的复杂氧化物和硫化锰;薄带中除了有少量的50μm大型氧化物夹杂外,其余均为≤10μm细小的氧化物和硫化物夹杂;与传统连铸相比,双辊薄带连铸304不锈钢薄带中的细小氧化物夹杂尺寸明显减小,数量相对增多;在钢液凝固过程中形成最后聚集在晶界夹杂的直径大多小于0.7μm。     

304不锈钢连铸坯中的非金属夹杂物数量分布

为研究304不锈钢连铸坯中夹杂物的数量分布,用金相检验法对铸坯中的夹杂物数量进行了统计分析.结果显示,铸坯中由外向内非金属夹杂物数量增加.304不锈钢铸坯表层中绝大多数5 μm以上夹杂物为球状或近似球状的硅酸盐夹杂物.但随着凝固的进行,在铸坯内部会新生大量氧化铝、镁铝尖晶石、氮化物等点状夹杂物和不规则夹杂物.铸坯心部10 μm以上的大颗粒夹杂物数量较多.     

304系不锈钢冶金过程硬质夹杂物形成机理分析

304不锈钢由于具有优异的耐蚀性、加工性能被广泛应用,而钢中硬质夹杂物对冷板表面质量影响较大。为了明晰304不锈钢中硬质夹杂物的形成机理,通过工业生产取样,利用自动扫描电镜ASPEX及统计方法,研究了304不锈钢冶炼过程中全氧含量、各类夹杂物的变化规律。研究结果表明,从AOD出钢到铸坯过程中,随着底吹搅拌的进行,钢中T[O]含量不断降低,T[O]质量分数由0.008 8%降低至0.002 5%。AOD出钢和LF出站夹杂物主要类型为硅酸盐,并含由少量复合型硅酸盐和镁铝尖晶石夹杂物,LF出站至铸坯,夹杂物的成分发生了部分转变,夹杂物中SiO₂含量减少,Al₂O₃含量升高。从AOD出钢至中间包,钢液中硬质夹杂物镁铝尖晶石和Al₂O₃很少,但从中间包到铸坯其比例显著增加,镁铝尖晶石夹杂物的比例增加了28%,钢-渣反应脱氧产物中的复合型硅酸盐夹杂物的比例也明显增加,而脱氧剂脱氧产物SiO₂和钢-渣反应脱氧产物中SiO₂-Al₂     

SiCa和SiCaBa合金对304N不锈钢脱氧和夹杂物变性的影响

通过实验研究SiCa(Si71%-Ca28%)和SiCaBa(Si52%-Ca14%-Ba14%-Al1.82%)合金对304N不锈钢脱氧和夹杂物改性及总氧含量的影响。加入SiCa或SiCaBa合金后,夹杂物中MnO消失,并改性为CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO-(BaO)体系,塑性增强。SiCa处理相比于无脱氧剂处理,夹杂物数密度由350个/mm²降低至170个/mm²,尺寸由0.8μm增加至2.7μm,面积占比为0.05%,但全氧含量并未明显降低。SiCaBa合金处理后夹杂物熔点进一步降低,塑性进一步增强。夹杂物数密度降低至155个/mm²,尺寸增加至3μm,面积占比为0.049%。全氧含量进一步降低,由111×10^-6降至36×10^-6。此外,在加入精炼渣15 min后加入SiCaBa合金,对比30 min后加入的试验结果表明：夹杂物的数量密度进一步下降到70个/mm²,直径3.4...     

不锈钢典型夹杂物在轧制过程的衍变分析

不锈钢对冷板表面质量要求高,轧制过程中夹杂物是产生表面缺陷的主要原因之一。为了明确夹杂物对轧制过程表面缺陷的影响规律,通过中试模拟试验研究了热轧、退火和冷轧过程硬质镁铝尖晶石和低熔点硅酸盐2种典型夹杂物的变形特点,并采用数值模拟对冷轧过程夹杂物的变形机理进行了分析。结果表明,热轧过程高熔点的镁铝尖晶石不变形,低熔点的硅酸盐夹杂物在1 200～1 250℃热轧温度下为半熔融状态,具有良好的变形能力。硅酸盐夹杂物长宽比高、抗拉强度低,冷轧过程更容易断裂延伸,随着轧制的进行,断裂后夹杂物之间的距离逐渐增加,尺寸减小。相反,镁铝尖晶石不容易断裂、延伸,而且存在断裂延伸的临界尺寸,该临界尺寸随冷轧变形量的增加而减小。由于镁铝尖晶石容易造成不锈钢轧制缺陷,因此生产过程中应尽量避免其生成或控制其粒径。     

CSP热轧过程中夹杂物周围孔洞的演变

借助于动态显式有限元软件ABAQUS/Explicit,模拟了CSP热轧过程中,板坯厚度方向上不同位置处直径为50μm的Al2O3夹杂物周围孔洞的形成和演变过程。结果表明,对于不同位置处的Al2O3夹杂物,在它们沿轧制方向的前、后部位都形成了孔洞,但前孔洞面积大于后孔洞面积;夹杂物越靠近板坯表面,形成的孔洞越大;热轧过程中,孔洞的演变是一个"愈合—长大—愈合"的动态过程;随着道次的增加,夹杂物前、后孔洞在轧制方向上的投影长度变化与面积变化趋势相一致,而与孔洞尖端夹角的变化趋势恰好相反;孔洞在热轧过程中发生转动,导致前孔洞尖端朝着带钢表面扩展。模拟结果有助于揭示夹杂物周围孔洞与表面缺陷的关系,并为实际生产提供理论指导。     

316L不锈钢精炼过程中夹杂物成分演变

从"AOD-LF→钙处理→连铸"进行全流程取样,重点分析316L不锈钢中氧氮含量、夹杂物数密度和成分.研究发现:在冶炼过程中,钢中w(T.O)逐渐降低,钙处理后为24×10-6,较AOD还原结束时降低183×10-6,浇铸时存在二次氧化,铸坯试样中w(T.O)增加8×10-6.AOD还原期结束时,夹杂物类型主要为SiO...     

20Cr13不锈钢热轧棒材夹杂物研究

针对以EAF-VOD-LF-模铸工艺流程生产的20Cr13不锈钢热轧棒材,利用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,分析了夹杂物的尺寸、数量、分布、形貌和成分。结果表明：20Cr13不锈钢热轧棒材中的夹杂物主要有锰铝酸盐类夹杂物、硫化锰夹杂物和以硅酸盐为核心、外围为MnS或锰铝酸盐的复合夹杂物3种。从边缘到中心,夹杂物总数呈递增趋势,复合夹杂物的数量和比例也相应呈递增趋势。棒材横截面上的夹杂物大部分小于3μm,长宽比小于3;棒材纵截面上的夹杂物明显变长,中心部位夹杂物平均长为9.53μm,平均长宽比为8.22。     

304不锈钢扁钢丝轧制过程中的宽展研究

研究了室温下304奥氏体不锈钢Φ5.5 mm盘条通过Φ160 mm二辊轧机经33.1%～68.0%压下量单道次无张力轧制的宽展规律。结果表明,宽展的变化受轧制过程中金属流动均匀程度的影响:当压下率Δh/h0小于58.9%时,随变形量增加,宽展增加明显,拟合得到宽展计算公式W₁^,=5.11(Δh/h0)+4.92,当压下率大于58.9%时,变形较均匀,随压下量增加,宽展增加很小。     

VOD + LF精炼的工艺流程304不锈钢夹杂物的演变

对304不锈钢采用VOD + LF精炼工艺流程的夹杂物的变化进行研究,分别在其连铸连浇第2炉 VOD炉冶炼开始前和结束后、LF炉弱搅拌工艺开始前和结束后、中间包浇铸中期、连铸坯进行取样,并利用化学成分分析、金相观察以及电镜能谱分析进行检测。研究发现304不锈钢生产过程T[O]随流程逐渐降低;夹杂物数量 在LF弱搅拌前呈上升趋势,随后工艺流程中逐渐降低;而夹杂物形态在进行还原工艺前以Cr₂O₃、MnO的氧化物为 主,还原工艺后以硅酸盐夹杂物为主;而LF精炼弱搅拌后,夹杂物变为以钙铝酸盐球形夹杂物为主。同时对夹杂 物的产生机理进行了分析和研究。     

304不锈钢带材电致塑性轧制

 在自行研制的电致塑性轧机上,对304不锈钢带材进行多道次的冷轧和电致塑性轧制,对比研究不同轧制方式下材料的变形抗力、硬度、抗拉强度及伸长率等性能变化,并对微观组织进行系统分析。结果表明,轧制过程中引入适当的高能脉冲电流,能显著降低材料的变形抗力。各道次电轧后的试样强度低于冷轧试样,伸长率则显著提高,变形能力大大改善。同时,电轧可减少或取消材料加工中的退火工序,提升生产效率。这对寻找一条清洁环保、节能高效的生产工艺道路有十分重要的工程意义。     

奥氏体不锈钢302和304的轧制

由于奥氏体不锈钢加Ｔｉ后污染钢液,在钢中形成ＴｉＮ和Ｔｉ(ＣＮ)夹杂,国外含Ｔｉ奥氏体不锈钢的生产量很小(只占0.5%),所以不含Ｔｉ的302和304奥氏体不锈钢得到了广泛应用。302钢号相当于1Ｃｒ18Ｎｉ9,304钢号相当于0Ｃｒ18Ｎｉ9。1　302和304不锈钢的轧制特点(1)钢的导热性差,导热系数相当于低碳钢的27%,加热速度较慢,一般为130℃ｈ。(2)在900～1250℃时有良好的塑性,但热变形抗力很大,随着加工过程中温度的下降,变形抗力急剧增高,因而要控制终轧温度和变形程度,通常轧制时为使终轧温度不低于950℃,轧辊表面不浇冷却水,并控制最大相对压…     

Temperature Simulation of Laminar Cooling Process of Stainless Steel Hot Rolling

通过对不锈钢热轧层流冷却过程的传热特性分析,建立了不锈钢热过程数学模型,并对层流冷却过程的典型工况进行了数值模拟,得出了不锈钢层流冷却过程中温度的变化规律,为不锈钢层流冷却过程的优化控制提供了依据.     

45 t AOD精炼304不锈钢的造渣工艺实践

为降低AOD精炼的渣料和还原剂硅铁用量,对高铬钢液脱碳及还原过程渣碱度控制进行热力学分析,并进行45 t AOD冶炼304不锈钢造渣工艺试验。试生产结果表明,降低AOD精炼304不锈钢脱碳期炉渣碱度可减少钢水铬的氧化,同时有效减少AOD精炼渣料和还原剂消耗;AOD精炼过程石灰加入量平均从104.2 kg/t降至84.2~93.1 kg/t时,脱碳期炉渣碱度由平均13.44降低到10.64,AOD冶炼过程石灰、萤石、硅铁单耗分别平均降低14.7、5.4、4.4 kg/t,钢中Cr收得率、Ni收得率和硫含量分别为99.0%、98.3%和0.0025%。     

304不锈钢棒线材热连轧温度场的数值模拟

采用三维大变形热力耦合弹塑性有限元法,借助商业有限元软件MSC.Marc,建立了辽宁特钢 304不锈钢棒线材18道次连轧过程的三维数学模型。采用3组连续模型模拟了该过程,道次出口处采用刚性 面控制轧件前进,各模型之间的数据通过插值方式传递,得出304不锈钢轧件同一截面上心部、中部和表面点 从出炉到18道次轧制过程的温降曲线。计算结果与实测值吻合,误差为5~50℃.     

不锈钢热轧粗轧控制系统

酒钢不锈钢热轧粗轧控制系统采用分布式控制思想,硬件PLC为SIEMENS SIMATIC TDC,远程I/O为SI-EMENS SIMATIC ET200M,Profibus组态,软件程序开发使用SIEMENS PCS7工具,人机接口HMI采用SIEMENSWINCC。实际运行中稳定、可靠、方便,达到了预期的效果。     

304奥氏体不锈钢带氧化铁皮直接冷轧技术的研究

结合现场生产实际,通过在试验室对奥氏体不锈钢304黑皮卷直接进行压下率分别为10%,20%,30%的冷轧然后退火酸洗的试验,证明在退火酸洗工艺相同的情况下,通过在热轧后进行一定压下率的直接轧制,可以获得与传统No.1产品相比晶粒尺寸等级相同、表面粗糙度更低、力学性能和耐蚀性相近的2E产品,并且获得更大的热轧产品厚度范围,降低冷轧一个轧程后的产品厚度.因此根据不同客户的要求,可以用2E产品替代No.1产品.