60t BOF-LF-VD-CC流程生产齿轮钢20CrMnTiH的工艺实践

济源钢铁公司生产齿轮钢20CrMnTiH的工艺路线为60 t顶底复吹转炉-LF(VD)-150mm×150mm方坯连铸工艺。通过控制转炉终点[C]≥0.08%,钢包进行硅钙钡-铝铁-铝粒复合脱氧,LF采用SiO₂-Al₂O₃-CaO渣系精炼,LF精炼时喂Ti-Fe线微调钢中Ti成分,VD真空处理后≥15min软吹,中间包液面自动控制,全保护浇铸、M-EMS和F-EMS电磁搅拌,使齿轮钢20CrMnTiH成品成分(%)为:0.19～0.21C、0.23～0.27Si、0.86～0.90Mn、1.11～1.15Cr、0.057～0.063Ti、≤0.020P、≤0.010S,钢中全氧含量为(5.6～19.3)×10^-6,氮含量为(40.6～65.2)×10^-6,各项检验指标达到标准要求,Φ32～40 mm钢材的J9 HRC值为34.42～39.10,△HRC≤6。     

40MnB合金钢硼含量的控制

莱钢特钢厂用50 t电弧炉-LF(VD)工艺生产40MnB钢。结果表明,通过保持LF精炼渣的渣碱度3.0～5.5,喂Al线,并在LF精炼末期喂硅钙线,扒渣后50 Pa VD处理35～40 min,VD后喂Al线,再喂钛线,用铝皮包裹FeB₂₀C_0.5-A硼铁插入钢水中,软吹氩,硼铁中硼的回收率为65%～75%,钢中硼含量为0.001 8%～0.002 5%,钢中氧含量≤20×10^-6,氮含量≤80×10^-6。     

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%。     

洁净石油管坯钢27CrMoNbV的生产实践

攀钢27CrMoNbV钢的流程为采用铁水预处理-120 t顶底复吹转炉-LF-RH-360 mm×450 mm坯连铸工艺,通过铁水预处理深脱硫,转炉双渣法冶炼脱磷,转炉出钢及LF精炼深脱硫、采用（1.6～2.2） CaO/Al₂O₃精炼渣系、RH处理喂Ca-Si线处理、保护浇注等工艺优化,生产的27CrMoNbV钢化学成分稳定,P≤0.010%,S≤0.004%,[H]≤1.5×10^-6,T[O]≤0.0011%,非金属夹杂A、B、C、D、Ds均≤1.0级,完全满足技术要求。     

低[Al]s齿轮钢20CrMnTi的洁净度研究

80 t LD-LF-CC工艺生产齿轮钢20CrMnTi时,[Al]s从0.030%降至0.015%可使吨钢成本降低25.8元。为不影响钢水洁净度,转炉出钢严格挡渣,出钢加入2 kg/t钢芯铝,同时加入CaO≥70%、SiO₂≤5%的高碱度渣进行渣洗,吹氩喂铝线使[Al]s为0.015%。LF精炼加入石灰块和AD粉(Al+Al₂O₃)对炉渣改质,然后喂Ca-Si线,软吹氩≥10 min。5炉试验结果表明,改进工艺后铸坯具有较高的洁净度,T[O](14～15)×10-6,[S] 0.012%～0.015%,[P]0.012%～0.018%。     

20CrMnTiH齿轮钢0120 mm棒材硬点缺陷分析及改善措施

通过金相显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了20CrMnTiH齿轮钢Φ120 mm棒材锯切下料过程硬点缺陷成因。结果表明,齿轮钢棒材试样内部存在30～80μm大颗粒夹杂物聚集是造成齿轮钢锯切过程硬点缺陷的主要原因。这些大颗粒夹杂物主要为Al₂O₃夹杂物和TiN夹杂物的聚集。通过控制120 t转炉出钢钢水溶解氧含量小于200×10^-6、调整精炼终点钙铝参数（0.015%～0.025%Al,0.0015%～0.0020%Ca）、连铸保护浇铸减少过程吸氮、浇铸钢水温度由1530℃降至1525℃、优化二冷配水加速钢的凝固等措施,消除了转炉生产20CrMnTiH齿轮钢硬点缺陷。     

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。     

20CrMnTiH齿轮钢在BOF-LF-RH-CC流程中的夹杂物演变

某厂生产的20CrMnTiH齿轮钢在冶炼过程中产生大量的CaS类夹杂物,影响了铸坯质量。为研究20CrMnTiH齿轮钢氧化物夹杂的演变规律,提出合理的钙处理工艺,以减少CaS类夹杂物的析出,对某厂BOF-LF-RH-CC流程生产的20CrMnTiH齿轮钢进行精炼全过程的取样,并通过电镜、夹杂物自动扫描分析系统结合热力学计算,研究了氧化物夹杂的演变规律及机理。研究结果表明,在LF精炼后期的喂硫线工序,钢液存在二次氧化现象;精炼过程氧化物夹杂的演变规律为,纯Al₂O₃夹杂物→镁铝尖晶石和部分Al₂O₃-MgO-CaO复合夹杂物→钙处理后转变为Al₂O₃-MgO-CaO和Al₂O₃-CaO复合夹杂物→喂硫线后产生大量Al₂O₃-MgO-CaO-CaS和Al₂O₃-CaO-CaS类复合夹杂物。通过试验及热力学计算发现,现阶段的钙处理过...     

300 t BOF-LF-RH冶炼过程X80管线钢氧含量控制

X80管线钢(基本成分/%:0.09C、0.42Si、1.85Mn、0.022P、0.005S、0.06Als)的冶金流程为KR铁水脱硫预处理-300 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×2 150 mm板坯连铸。工艺炼钢和精炼主要优化工艺为:控制转炉出钢下渣量≤4 kg/t,采用(%):55～60CaO、7～12SiO2、25～30Al₂O₃精炼渣系,控制LF精炼渣CaO/Al₂O₃=1.7～1.9,CaO/SiO₂=4.5～6.0,(FeO+MnO)≤1.0%,吹氩站顶底吹氩预成渣,RH真空度≤66.7 Pa,RH后喂钙线0.8 kg/t。结果表明,转炉终点碳氧积由0.002 84降为0.002 44;精炼后(FeO+MnO)为0.913%,全氧含量为0.0013%。成品材夹杂物级别≤1.0。     

转炉-LF和铁水预处理-转炉-钢包吹氩对耐候钢冶金质量的影响

进行了60 t转炉(钢水温度1653℃)-LF精炼(渣碱度2.5～3.0、喂Al线、吹氩)和铁水预处理([S]≤0.010%)-60 t转炉(钢水温度1670℃,出钢过程加80～100 kg精炼渣)-钢包喂A1线、吹氩≥8 min两种工艺冶炼耐候钢SPA-H(%:≤0.12C、0.30～1.25Cr、0.25～0.55Cu)的试验。62炉生产结果表明,有LF精炼炉次吹氩前[O]37.7×10^-6,喂丝量25 kg,平均[S]0.014%,无LF精炼吹氩前[O]53.3×10^-6,喂丝量33.9 kg,平均[S]0.017%,两种工艺生产的耐候钢力学性能和夹杂物级别均达到要求,但无LF工艺有利于提高生产率,降低物料消耗。     

20CrMnTiH钢中残余硼对末端淬透性的影响及工艺控制

通过对特钢厂经110 t电弧炉+LF/VD精炼+连铸+热连轧工艺流程生产的400炉钢棒材的数据进行统计,利用末端淬透性实验[(920±10)℃50 min后空冷至室温,随后(880±5)℃30 min水淬]和光谱分析获得了 20CrMnTiH系列钢的淬透性和化学成分,发现淬透性与残余硼元素存在线性关系.通过对各冶炼工序...     

承德建龙70 t LD-LF-CC流程生产20CrMnTiH齿轮钢的工艺实践

通过高拉碳等操作使LD终点[C]0.05%～0.13%,出钢前钢包底预加钢芯铝、硅锰和铝锰进行脱氧合金化;采用挡渣技术和全程吹氩,控制LF精炼渣碱度2.5～3.0,加铝线脱氧、控制钢水中Als 0.020%～0.045%,加Ti后T[O]≤20×10^-6,精炼末期喂硅钙线等工艺措施。该钢13炉分析、检验结果表明,该钢的成分(%)为: 0.17～0.22C、0.26～0.34Si、0.90～0.98Mn、1.08～1.13Cr、0.048～0.075Ti、0.015～0.021P、0.008～0.013S;钢材的氧含量≤20×10^-6,氮含量≤70×10^-6,J₉和J₁₅淬透带宽4 HRC,各项指标达到标准要求。     

提高20CrMnTiH齿轮钢冶金质量的工艺实践

20CrMnTiH齿轮钢（/%:0.17~0.23C,0.80~1.20Mn,0.17~0.37Si,1.00~1.45Cr,0.04~0.10Ti,≤0.035S,≤0.030P,≤0.0020O）的工艺流程为脱硫铁水-120t BOF-LF-160mm×160mm坯连铸-轧制Φ20~45mm材。通过目标控制LF精炼渣碱度4.0~8.0,渣中（FeO）≤0.75%,[Als]0.020%~0.035%,LF白渣时间≥30 min等并经过Ca处理和吹氩搅拌等工艺措施,145炉分析结果表明,T[O]为0.0006%~0.0018%,158炉统计结果得出,当Ca/Als=0.10~0.14时,钢中非金属夹杂物A、B、C细系≤2.0级,粗系≤1.5级,Ds类≤1.0级,20CrMnTiH齿轮钢的冶金质量显著提高。     

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。     

易切削齿轮钢22CrMoHS的开发

苏钢开发了一种新的易切削齿轮钢22CrMoHS （/%:0.19～0.25 C,0.80～1.00 Mn,≤0.025 P,0.040～0.060 S,1.00～1.40 Cr,0.35～0.45 Mo）,S控制在0.040%～0.060%;通过控制电弧炉终点[C]在0.05%～0.12%;LF精炼初期渣的碱度（R）和Al2O3含量分别为4～5和25%～35%,在精炼后期渣碱度（R）和Al₂O₃含量分别为3～4和25%～35%;VD后钙处理,使钢中[Ca]在0.0015%～0.0025%;连铸二冷比水量0.81 L/kg,控制拉速0.75～0.80 m/min等工艺,钢中硫化物形态主要为球形,球化率达95%以上,材料的切削性能得到明显改善。