钢包软吹氩对钢中夹杂物去除效果的研究

针对首秦公司炼钢厂100 t钢包进行了钢包底部软吹氩工艺对钢液中夹杂物去除效果的研究。结果表明,在软吹氩前钢中平均总氧质量分数为16 10-6,钢液中夹杂物尺寸基本在20μm以下的条件下,80~110 L/min的软吹氩气流量、15 min以上的软吹氩气时间可以有效地去除钢液中的非金属夹杂物,钢中夹杂物洁净度指数可保持在0.97以上,而软吹氩气流量大于120 L/min或小于60 L/min时夹杂物洁净度指数都比较低,表明钢液中夹杂物没有得到有效去除。     

稀土对Cr12MoV钢VD工序夹杂物演变的影响

对国内某钢厂EAF→LF→VD→模铸工艺生产的Cr12MoV钢,VD工序不同时点进行取样,利用ASPEX自动扫描电镜分析统计钢中非金属夹杂物的成分、数量、尺寸等信息。结果表明,钢中夹杂物类型及形貌的演变主要受稀土元素的影响,稀土(La、Ce)添加量为134×10~(-6),稀土能与钢液中的[O]、[S]结合,置换氧化物类夹杂中的氧和硫化物类夹杂中的硫,将其转变为球状或近球状的RE_2O_3、RE_2S_3、RE_2O_2S,并能与钢液中的[O]、[Al]结合生成REAlO_3;夹杂物数量及尺寸的演变与VD工序软吹时间有关,当软吹时间控制在26～45 min时,钢中夹杂物数量和尺寸均随软吹时间的增加不断减小,软吹时间增至55 min时夹杂物尺寸仍在减小但数量有所增加,且主要表现为Al_2O_3和REAlO_3类数量的增加。综合钢种用途,考虑夹杂物改性及VD工序成本,在此稀土添加量情况下,Cr12MoV钢VD工序最佳软吹时间应控制在33～45 min。     

X80管线钢钙处理后软吹时间对夹杂物行为的影响

探讨了钙处理后软吹40 min过程X80管线钢夹杂物的行为变化.结果表明,软吹前25min,钢中总氧含量由0.001 2％降低到0.000 8％;软吹25 min至40 min,钢中总氧含量略有回升.钢中夹杂物的数量随着软吹时间的增加而减少,软吹25 min后较大尺寸夹杂物基本去除完毕.继续增加软吹时间,有利于进一步去除钢中尺寸在1～5 μm的夹杂物.随软吹时间的延长钢水温降增大,利于CaS夹杂物的生成,对后续浇注不利.综合考虑夹杂物的去除效果和软吹过程的温降等因素,认为管线钢钙处理后软吹时间控制在20 ～25 min较为合理.     

洁净钢控制技术的研究与应用

介绍了洁净钢HHA43C的生产流程。针对2017年出现的夹杂物不合格问题进行了一系列优化。出钢过程采用了铝、硅、钙、钡复合脱氧剂;同时采用高铝系精炼渣、VD真空处理后软吹氩时间控制在20 min,并做好连铸保护浇注,2018年生产的HHA43C钢水纯净度明显提高,氧含量较2017年降低了7ppm,夹杂物尺寸也得有效控制。     

管线钢非金属夹杂物控制研究

对高品质管线钢（钢板）中大尺寸B类夹杂物进行了分析。结果表明,该类夹杂物为CaO-Al2O3,其Al2O3含量为54％～58％。通过对精炼过程钢中夹杂物的分析发现,钢板中大尺寸B类夹杂物的来源为钙处理和软吹后尚未从钢中上浮、去除的夹杂物。对软吹工艺的试验结果表明,软吹时间和软吹氩气流量对钢中夹杂物的去除都有很大的影响,在适当增加软吹时间的同时采用较小的软吹氩气流量利于钢中夹杂物的上浮、去除及B类夹杂物的控制。     

45号钢中氧化夹杂物行为研究

南钢45号钢的主要问题是铸坯和轧材裂纹率高,轧材易在热墩或热墩后的机加工过程中出现不同程度的开裂.究其原因是由于钢中大量的氧化夹杂物使得其塑性、韧性及疲劳强度降低、加工性能变坏所致.因此,通过控制转炉终点碳含量和出钢过程温度以减少氧化夹杂物生成、增加软吹氩时间以促进夹杂物的上浮和去除、加强保护浇注以防止钢液二次氧化等措...     

82B硬线钢中夹杂物热力学分析及控制

对82B硬线钢中夹杂物的形成条件进行了热力学理论计算,结果表明:采用低碱度渣时,钢液中[Al]S随着夹杂物中wCaO/wSiO2比值和Al_2O_3含量增大而增加,为把CaO-SiO2-Al_2O_3夹杂物控制在塑性区,钢液中[Al]S应小于6×10~(-6)。实际控制结果表明,按照热力学计算结果控制精炼炉渣成分(控制顶渣中的Al_2O_3含量低于10%),同时保证充足的软吹条件(合适的氩气流量和大于15 min的软吹时间),可以达到夹杂物控制目标。     

RH软吹时间对钢水中夹杂物行为的影响

分析了RH软吹30 min过程中轴承钢夹杂物的行为变化。结果表明,软吹前25 min,钢中总氧含量由12×10^-6降低到8×10^-6;软吹25～30 min时钢中总氧含量略有回升。钢中夹杂物的数量随着软吹时间的增加而减少,软吹20 min后大于80μm的较大尺寸夹杂物基本去除;继续增加软吹时间,有利于进一步去除钢中的夹杂物;但夹杂物类型随软吹时间的增加变化不大。随着软吹时间的延长,钢水温降增大,对后续浇注造成不利影响。综合考虑夹杂物的去除效果、软吹过程的温降和高效化生产等因素,认为轴承钢软吹时间控制在20～25 min较为合理。     

超声与吹氩处理对钢液中夹杂物去除效果的对比研究

为提高钢的洁净度,减少钢中夹杂物含量,采用超声波工具头直接插入高温钢液进行处理的方法,对比研究了超声波处理和吹氩处理去除钢液中夹杂物的效果.结果表明:超声波单独处理可以减少钢液中Al2O3夹杂物,但去除率较低,约为4%～12%;随着超声处理时间的增加和超声波功率的减小,夹杂物去除率提高.吹氩单独处理时,钢液中夹杂物去除率较高,为29%～41%;随氩气流量的增加,夹杂物去除率呈升高的趋势.     

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。      

喂钙量与软吹氯对316L不锈钢中夹杂物的影响

采用20 t电弧炉-AOD-LF-铸锭的生产工艺制备316L不锈钢,并通过LF钙处理与底吹氩的方法降低钢中夹杂物含量。其中喂钙量通过经验参数与热力学计算相结合的方法确定。运用金相显微镜及扫描电子显微镜分析了LF钙处理比例系数（实际喂Ca量/理论喂Ca量）1.65和2.95及喂Ca后软吹时间对钢锭中非金属夹杂物组成、分布及尺寸的影响。结果表明,316L不锈钢钙处理比例系数约为2.95,钙处理后钢液中夹杂物主要为铝酸钙类化合物和硅酸盐类化合物;延长软吹时间对于大尺寸夹杂物的去除效果显著;在0～25 min,随着软吹时间的延长,钢锭中夹杂物的数量减少,平均尺寸减小,最优的软吹时间为20 min。     

浅析精炼炉渣碱度对钢液夹杂物的影响

舞钢在生产钢锭成材130 mm以上厚度、有国标探伤要求的钢板时,因夹杂物去除不彻底导致探伤合格率偏低。通过对比不同LF精炼终渣碱度以及不同VD真空处理后软吹时间状态下的钢液夹杂物数量,分析影响钢液夹杂物含量的主要因素。结果表明:合理的精炼炉渣碱度和真空处理后软吹时间有利于去除钢液中夹杂物,可有效减少钢锭成材厚板的夹杂物数量,提高国标探伤要求钢板的探伤合格率。     

风塔板钢炼钢连铸过程中夹杂物的演变

研究了风塔板Q355D钢炼钢连铸过程中非金属夹杂物的演变行为与规律.钙处理后夹杂物的平均成分朝着CaO质量分数增加的方向移动,并靠近夹杂物液相区附近.通过软吹大幅度降低了大型夹杂物的数量,提高了钢液的洁净度.在铸坯位置,夹杂物中CaO的质量分数降低,M nS与CaS的复合夹杂物数量增加,夹杂物的尺寸明显增大.在中间包开...     

炉渣碱度对304纯净不锈钢冶炼的影响

通过钢液T[O]检测、夹杂物的金相电镜、扫描电镜的实验研究,分析冶炼过程不同炉渣碱度对304不锈钢钢水纯净度的影响。结果表明:304不锈钢冶炼过程的炉渣碱度较高,钢液纯净度较好。炉渣碱度分别为2.0-2.2、2.4-2.6的炉次,连铸中包钢液T[O]均值为43 ppm、26 ppm;炉渣碱度较高的4#、5#炉次,中包钢液中夹杂物总个数较少,较大尺寸11~15μm夹杂物个数明显较少;钢液中夹杂物为Ca O-Si O2-Al2O3系,炉渣碱度较低炉次的中包钢液夹杂物化学成分的Ca O含量较低。     

低碱度低氧化铝精炼渣对帘线钢夹杂物控制

 研究了低碱度、低氧化铝精炼渣对帘线钢夹杂物控制情况。试验采用LD→LF精炼→软吹Ar→连铸工艺生产帘线钢,在碱度1.0、Al2O3质量分数为5%左右的精炼渣成分控制条件下,钢中酸溶铝AlS的质量分数控制在0.000 5%左右,进而控制夹杂物中Al2O3质量分数在22%以内,使得帘线钢中氧化物夹杂MnO-Al2O3-SiO2类、CaO-Al2O3-SiO2类复合夹杂物实现了良好的塑性化控制。根据分析,在帘线钢夹杂物去除方面,软吹氩处理对钢中CaO-Al2O3-SiO2系复合夹杂物去除效果比对MnO-Al2O3-SiO2类夹杂物更加明显;在成分控制方面,钢液中AlS含量随着炉渣碱度、炉渣Al2O3质量分数的升高而升高,而夹杂物中Al2O3质量分数会随着钢液中AlS含量升高而升高。     

RH操作对高级别IF钢中夹杂物的影响

以汽车外板用高级IF钢为研究对象,首先分析了冶炼全流程中夹杂物的变化,然后重点分析了RH关键操作对钢水洁净度的影响.RH加Ti前钢液中夹杂物是Al2O3,加Ti后钢液中夹杂物是Al-Ti-O复合夹杂,RH冶炼和连铸过程中夹杂物成分基本不变.铝-钛间隔时间试验部分结果显示4 min时钢液洁净度较好.RH纯循环3 min后...     

VOD精炼水轮机用不锈钢的洁净度研究

运用金相观察、扫描电镜和大样电解等方法研究了VOD精炼前后不锈钢的洁净度变化.结果表明:VOD吹氧终点控制滞后是VOD精炼后钢中氧质量分数高达250×10-6的主要原因;钢中w(O)偏高而精炼渣的碱度低等造成钢中夹杂物含量高,大于10μm的夹杂物含量为0.56～0.58个/mm2,其中每10kg试样中大型夹杂物含量在1.71～2.41 mg.针对钢液洁净度偏低的情况,提出了延长真空保持时间10～12 min,选用优质精炼渣并保证炉渣碱度R≥3和延长软吹时间15～20 min的工艺改进措施,改进后w(T.O)降至(60～77)×10-6.     

莱钢20CrMnTiH齿轮钢洁净度分析与控制

为分析影响钢液洁净度的主要因素,采用钢渣系统取样,结合全氧分析、扫描电镜等手段,对莱钢特殊钢厂转炉流程生产20CrMnTiH的洁净度进行了系统分析。控制钢中铝含量在0.008%～0.015%,提高炉渣碱度,控制炉渣中SiO2含量在12%～15%、MgO含量在4%～6%,利于提高转炉齿轮钢的洁净度。转炉终点至钙处理前夹杂物主要为MnS,钙处理至软吹后开始出现镁铝尖晶石等复合夹杂物,夹杂物尺寸基本都在5μm以下,Ca处理后夹杂物尺寸大都在2～3μm。     

镁对低碳铝镇静钢SPHC中夹杂物变性的影响

运用热力学计算分析了镁对SPHC钢(0.065%C、0.025%Al)中夹杂物的作用,并结合80 t顶底复吹转炉流程工业试验,研究镁对SPHC钢中夹杂物的影响机理。热力学计算结果证明,当[Al]²/a_[Mg]³≤7.69×10¹⁰,钢中就会生成单独的MgO·Al₂O₃;对SPHC钢进行喂0.875 kg/t镁线的工业试验结果表明,镁处理可细化夹杂,使团簇状Al₂O₃变为细小的MgO·Al₂O₃夹杂,MnS夹杂也得到了变性,夹杂物数量减少,提高了钢液的纯净度。     

钢包内夹杂物行为物理模拟与探讨

通过对目前石钢公司精炼过程中钢包底吹氩控制的物理模型实验,模拟钢包内非金属夹杂物在钢水中的行为,探索改善非金属夹杂物的控制方法。利用水模型,通过卷渣实验、底吹氩时间、底吹氩气流量优化实验等模拟了非金属夹杂物在钢水中的行为,确定有利于去除夹杂物的合理底吹氩软吹时间为30 min,流量控制为40 NL/min,此时钢液循环流动输送夹杂物至钢包表面的速度加快,夹杂物的上浮和去除效果较好。