100 t转炉-钢包炉精炼-连铸生产65Mn弹簧钢的工艺实践

采用100t顶底复吹转炉100t钢包炉(LF)精炼6机6流150mm×150mm方坯连铸机生产65Mn弹簧钢。转炉终点[C]0.08%～0.12%,[P]≤0.012%,[S]≤0.03%,增碳剂收得率为85%～90%。LF精炼渣碱度2.5～3.0,并喂SiCa线和吹氩。连铸时中间包钢水温度1495～1515℃,铸速1.6～1.8m/min,采用结晶器电磁搅拌。20炉65Mn钢质量检验结果表明,化学成分(%):C0.63～0.68,Mn0.95～1.07,P0.009～0.023,S0.006～0.017,连铸坯断面碳含量偏差≤0.02%C。65Mn钢盘条产品符合GB/T43541994要求。     

中碳硫系易切削钢LF(VD)精炼实践

中碳硫系易切削钢1141(%:0.37～0.45C、1.20～1.65Mn、0.06～0.12S)和1144(%:0.40～0.48C、1.35～1.65Mn、0.24～0.33S)由65 t Consteel电弧炉-LF(VD)-(150～200)mm×(150～200)mm CC流程生产。LF精炼时喂Al线,控制[Al]0.02%～0.05%,精炼渣CaO/SiO₂ 2.62～3.02,使精炼中后期渣中硫化物容量达到饱和,在VD处理时吹氩200～250 L/min,≥15 min,使1141钢[S]在VD前后分别为0.11%～0.12%和0.10%～0.12%,1144钢[S]VD前后分别为0.30%～0.33%和0.29%～0.30%,稳定了VD处理前后钢中的硫含量。     

易切削钢中硫化物形态的研究

以易切削钢20CrMnTiSH为研究对象,通过喂硫线增加钢中硫化物数量,再喂入SiCa线使长条形的硫化物变性为球形或纺锤形,在改善钢材切削性能的同时不降低钢材的机械性能。对LF、VD和轧材取样进行检验。检验结果表明:钙处理后夹杂物数量增多,94%以上的夹杂物粒径集中在0～4μm之间;夹杂物纺锤率平均值达到50.73%,在钢中呈细小弥散的分布;氧、Mn/S、Ca/S是影响硫化物形态的重要因素。     

汽车轴头用低合金高强度钢Q460D的开发和性能

开发的Q460D钢(/%:0.16～0.18C,0.42～0.48Si,1.40～1.46Mn,0.012～0.020P,≤0.005S,0.11～0.12V,0.020～0.050Al,0.010 2～0.013 9N)的冶金流程为≥40%铁水+废钢-50 t电弧炉-LF-VD-260mm×300mm坯连铸-轧制Φ70～100mm材。通过EAF终点控制[C]≥0.07%,[P]≤0.015%,LF精炼渣碱度≥3.0,喂Al、Ca线,控制Al 0.030%～0.05%,控制[S]≤0.005%,LF出钢前喂氮化锰线等工艺措施,钢的力学性能稳定,屈服、抗拉强度、延伸率和冲击功分别为470～504 MPa,576～695 MPa,19.0%～27.5%和32～60J,钢的成分及各项性能稳定性高,探伤合格率为93.7%,满足汽车轴头用钢高洁净度、高均质化、高性能稳定性的要求。     

LF精炼气瓶钢的Si-Ca-Ba合金脱氧工艺

天津钢管公司采用150 t EAF-150 t LF(VD)-CC工艺生产30CrMo,37Mn等气瓶钢Φ210~310 mm圆管坯。生产统计数据表明,在LF精炼时用Si≥50%,Ca≥12%,Ba≥13%合金替代全用Al脱氧,使[Al_t]从0.026%降至0.006%,钢中氧含量为25×10^-6,提高了钢的清洁度,减少了轧制过程中钢材的裂纹废品。     

LF-VD过程控制硫化物夹杂级别的研究

从LF/VD的脱氧工艺、钢中的[Mn]/[S]、Als含量以及搅拌状况等方面对硫化物夹杂级别的控制作了试验研究,其结果表明,Ca合金脱氧对其影响重大;[Mn]/[S]＞160时可以使硫化物夹杂的评级控制在1级以下;即使在低Als状态下,硫化物夹杂物以Ⅱ类形式析出;且搅拌的作用具有多重性.     

高强度船板钢钙处理热力学计算分析-夹杂物变质研究和应用

通过钙处理过程中Fe-Al-Ca-O-S体系的热力学平衡计算,得出在1 873 K时各种平衡态下的[Al]-[O]、[Al]-[Ca]、[Al]-[S]平衡曲线图,并系统分析了各组元对夹杂物变质的影响。研究发现F-级高强度船板钢[Al]为0.02%~0.03%时,为保证夹杂物充分变质,钢中[O]控制在25×10~(-6)以下;钢液中生成12CaO·7Al_2O_3的[Ca]为15.24×10~(-6)~19.97×10~(-6),生成3CaO·Al_2O_3的[Ca]为70.87×10~(-6)~92.88×10~(-6);适当低的钢液温度有利于生成CaS,抑制MnS的聚集析出。120 t BOF-LF-VD-板坯连铸流程生产F-级高强度船板钢DNV F40(/%:0.092C,0.41Si,1.56Mn,0.015P,0.002S,0.032A1,0.035Nb,0.035Ni,0.010Ti,0.080V)的结果表明,当LF精炼渣组成/%:24.9Al_2O_3,55.6CaO,7.7MgO,8.0SiO_2,1.24TFe,加钙前钢中铝含量0.03%,氧含量0.0010%时,每炉钢水喂纯钙线150 m(0.21 kg/m),钢中夹杂物由加钙前Al_2O_3变质为球形钙铝酸盐夹杂物。     

铁水预处理-80 t LD-RH-LF-CC生产流程对管线钢夹杂物的影响

通过鱼雷罐铁水喷粉脱硫处理,转炉加低硫废钢、出钢挡渣和加Si-Fe、Mn-Fe脱氧,控制终点[C]0.026%～0.030%,RH脱气处理和加Mn-Fe合金化,LF高碱度渣精炼和喂Ca线冶炼管线钢(%:0.039～0.042C、1.56～1.62Mn、0.01Ti、0.05Nb、0.03V)。检验结果表明,生产管线钢铸坯中的硫含量为(10～18)×10^-6,T[O]30×10^-6,铸坯中大部分夹杂物尺寸≤40μm,主要夹杂物为钙铝酸盐,Al₂O₃夹杂和单独存在的MnS夹杂很少,有利于提高管线钢抗HIC(氢致开裂)性能。     

SWRCH22A冷锻钢100 t LF精炼造渣制度的分析和工艺优化

为减少钢中夹杂物和对夹杂物变性处理,防止连铸水口结瘤,对100 t LF 5炉SWRCH22A冷镦钢（/%:0.18~0.20C,0.44~0.62Si,0.85~0.89Mn,0.012~0.015P,0.006~0.009S,0~0.004Ca,0.000 7~0.0010B,0.011~0.088Als）夹杂物钙处理进行了Ca-Al,Al-O,Al-S,Ca-S平衡热力学计算和氧氮分析。得出1 873 K[Ca]-[Al],a[O]-[Al]和[S]-[Al]平衡曲线,1 823~1 923 K[Ca]-[S]平衡曲线,和5炉钢对应的实测值。通过分析,得出优化LF精炼工艺:（1）精炼终渣MgO=6%、SiO₂<6%、CaO/Al₂O₃=1.6~1.8;（2）转炉下渣量700 kg左右,精炼终渣量2 000 kg左右;（3）根据精炼终渣CaO/Al2O3=1.6~1.8的目标来决定造渣料的加入量;（4）避免喂钙线时钢水剧烈翻腾,并防止精炼结束到中间包过程钢水的氧化     

LF(VD)精炼工艺对控制28MnCr5齿轮钢中硫和硫化物的影响

试验了45 t LF精炼渣的碱度、喂硫线和脱氧工艺对28MnCr5钢(％:0.25～0.30C、0.60～0.80Mn、0.020～0.035S、0.80～1.00Cr)硫含量的控制、氧化物含量和钢中硫化物的影响。结果表明,LF精炼渣碱度控制在2.8～5.1喂硫线,VD后硫的回收率达80％～90％;钢中氧化物级别≤1.5级;精炼结束喂适量CaSi线可改善钢中硫化物的形貌。     

控制高铝钢45CrAlMo中Al2O3夹杂的工艺实践

45CrAlMo钢（/%:0.40～0.50C,≤0.60Mn,0.15～0.45Si,1.30～1.70Cr,0.15～0.30Mo,0.85～1.20Al）的生产工艺流程为60 t EAF-LF-VD-氩气保护浇铸2.1 t锭-锻成120 mm×120 mm材。分析了电弧炉冶炼和LF精炼过程脱氧,VD脱气、浇铸过程的工艺参数对钢中氧含量和Al₂O₃夹杂的影响。通过将LF终点S含量从≤0.015%降至0.008%,喂铝线改成加铝锭、VD真空度从100 Pa降至67 Pa,加CaSi改成不进行Ca处理,浇铸温度从1 585～1 595℃降至1 570～1 580℃等工艺措施,消除了低倍点状夹杂,B类和D类夹杂分别从1.5级降至0.5级,探伤合格率从67%提高到98%,成材率由55%提高到68%。     

LF喂Si-Ca线对X70管线钢夹杂物变性的影响

100 t BOF-LF-RH-CC流程冶炼X70管线钢[%:0.04C、1.53Mn、0.106(Nb+V+Ti)],并在LF精炼时采用喂Φ13 mm 60Si-28Ca线处理。经计算和生产试验得出,喂线速度由100 m/min提高至200 m/min时,平均钙收得率由4.05%提高至14.93%,以200 m/min喂入Si-Ca线420～500 m时满足硫化物变性要求,铸坯中69%夹杂为2～10μm球形或类球形夹杂,且处在CaO-Al₂O₃-MgO系相图低熔点区,变性效果好。     

废钢+铁水-50 t EAF-LF-VD流程GCr15轴承钢中的非金属夹杂物行为

通过50 t EAF配加30~40 t铁水和12~16 t优质废钢,EBT无渣出钢,加150~200 kg钢芯铝预脱氧,LF用SiC扩散脱氧,控制精炼渣碱度4.0~5.9, VD前后软吹氩、连铸保护浇铸和电磁搅拌等工艺措施,GCr15轴承钢轧材中的氧含量为8×10^-6~9×10^-6。分析结果表明,LF前至VD后钢中夹杂物尺寸一般≤10μm,最大尺寸40μm,大部分夹杂物尺寸为3~6μm; LF前主要夹杂物为Al₂O₃,镁铝尖晶石,硫化物,Cr₂O₃, TiO₂; VD前后为镁铝尖晶石,CaS和MgO。     

60t LF-VD精炼过程18CrNiMo7-6齿轮钢夹杂物的演变

18CrNiMo7-6钢（/%:0.17C,0.57Mn,0.24Si,0.012P,0.003S,1.70Cr,1.49Ni,0.28Mo）的冶金流程为60t EAF-LF-VD-2.1t铸锭。取样分析了EAF铝锭预脱氧,LF铝粒和碳化硅混合脱氧剂扩散脱氧（LF初渣成分/%:57~60CaO,20.5~22.0Al₂O₃,9.9~11.3SiO₂,8.8~10.6MgO,0.7~1.1FeO,0.7~0.9MnO）,VD后和软吹后钢中夹杂物数量、尺寸和组成的变化。结果表明,精炼过程1~10μm夹杂物数量降低16.67%,>10μm夹杂物数量降低50%,≥30μm夹杂物基本去除;精炼过程中生成的夹杂主要为镁铝钙的复合夹杂物和CaS,MgS,MnS等硫化物;成品材中主要为Mg-Al的氧化物夹杂,硫化物以MgS为主,有少量MnS、CaS。应进一步优化冶炼工艺,控制中小型夹杂物的形成。     

冶炼硼钢控制硼含量的工艺实践

23～40MnB和27MnTiB等硼钢的炼钢流程为50 t EAF-LF+VD-CC工艺。通过控制EAF终点[C],出钢时用碳粉、钢芯铝、硅锰预脱氧,LF精炼前钢水溶解氧≤20×10^-6,精炼渣碱度≥3.5,喂铝线控制LF末(FeO)+(MnO)≤1.5%(SiO₂) ≤15% ,LF终点[Al]≥0.020%,喂钛铁包芯线,控制[Ti]0.030%～0.050%,同时喂硅钙包芯线控制钢中夹杂物形貌,并在VD脱气处理前底吹氩搅拌加入硼铁或喂入硼铁包芯线可有效地提高硼回收率至90%以上。     

影响20CrMnTiH(TS)齿轮钢夹杂物控制因素的分析和工艺优化

20CrMnTiH（TS）钢冶金流程为60 t 顶底复吹转炉-LF-VD-150 mm×150 mm方坯连铸。钢厂20CrMnTiH（TS）钢夹杂物一次检验不合格率达2.0%,主要为B类（复合钙铝酸盐+镁铝尖晶石,以及部分三氧化二铝）和D类夹杂（钙铝酸盐,部分为复合钙铝酸盐+镁铝尖晶石+氮化钛）,尺寸＞20μm。通过采用低磷铁水和优质废钢,转炉终点[C]≥0.09%,转炉出钢加40 kg硅钙和40 kg钢芯铝替代原只加80 kg钢芯铝预脱氧,LF精炼采用SiC70替代SiC45进行扩散脱氧,VD后喂Ti线,保证精炼终渣碱度为3.0,控制连铸时钢包余钢量＞2 t 等工艺措施使T[O]从12×10^-6降至8×10^-6,一次夹杂物检验不合格率下降至0.5%。     

100 t EAF-LF-VD-CC流程冶炼非调质钢49MnVS3的工艺实践

10炉非调质钢49MnVS3(/%:0.46~0.48C,0.30~0.40Si,0.88~0.92Mn,0.001~0.014P,0.004~0.005S,0.09~0.10V,0.19~0.22Cr)由100 t EBT DC EAF-LF-VD-260 mm×340 mm坯连铸-Φ140~150 mm材轧制流程生产。采用兑入75%铁水,EAF前期脱磷至≤0.015%P,出钢前[C]为0.20%~0.30%,精炼时加150~200kg碳化硅,控制LF精炼渣碱度2.80~2.95,(CaO)/(Al₂O₃)=1.2~1.6,VD后喂1.5 m/t钙铁线,软吹时间≥15min等工艺措施,49MnVS3钢中[N]、[H]和[O]分别为130×10^-6~220×10^-6,1.2×10^-6~1.5×10^-6和5×10^-6~11×10^-6,成品材晶粒度≥5级,非金属夹杂物和低倍组织均≤1.5级,组织(带状≤1级)和力学性能(R_m 803~883 MPa,R_el 517~590 MPa, A 16%~21%,A_ku 39~99 J)均满足标准要求。     

降低脱磷铁水-60t AOD-LF-150mm x150mm CCM冶炼0Cr13钢全氧含量的生产实践

采用CO二次燃烧、3.5%~5.0%Si高碳铬铁、合金烘烤等热补偿技术,降低了800kg还原产物SiO2以提高Si的脱氧能力;AOD炉渣碱度控制在2.3~2.4,并在AOD二次还原、LF精炼过程配比5kg/t活性石灰,可提高脱氧、脱硫效率30%以上;在CaO-SiO₂-MgO渣系（CaO）/（SiO₂）=2.2时,萤石的加入量控制在石灰总量的13%~17%时,炉渣粘稠度较好,对化渣、吸附夹杂有利,使Φ5.5mm线材全氧含量由优化前60×10^-6~90×10^-6降至30×10^-6~40×10^-6,S含量由原0.005%~0.010%降至0.003%~0.007%。