实芯纯钙线和硅钙线钙处理效果比较及其工艺优化

主要研究在转炉炼钢厂现有生产条件下,实芯纯钙线钙处理的可行性、工艺技术方法及冶金效果,并与原硅钙线钙处理比较,以期优化钙处理工艺,提高Ca回收率,改善钢水流动性,降低吨钢钙处理成本。     

钙处理技术在钢水精炼中的应用

钢水精炼过程中进行钙处理,对于硅还原的钢种,向钢液中喂入硅钙线,有利于钢水进行深脱氧,去除钢液中残余氧及金属氧化物,提高钢水纯净度;对于硅、铝还原的钢种,向钢液中喂入硅钙线,能够改变高熔点的铝氧化物夹杂的形态,形成低熔点的钙-铝化合物,有利于铝氧化物的去除,提高钢水清洁度,改善钢液的浇铸性能,减轻中间包水口堵塞问题,保证连铸顺利进行,改善钢的质量,提高合金收得率。降低生产成本。     

双层纯钙线的制造与使用

介绍了双层纯钙线制备工艺和在LF炉使用双层纯钙线替代硅钙线、实芯纯钙线与使用双层纯钙线进行钙处理对比试验。试验及使用情况证明,双层纯钙线、实芯纯钙线进行钙处理试验对比,二者在试验钢种的钙收得率提高或相当,实芯纯钙线钢水喷溅较大;生产中使用双层纯钙线、硅钙线进行钙处理试验对比,二者钢水喷溅程度相当,双层纯钙线的钙收得率较高,平均提高了53.4%。     

纯钙包芯线在转炉炼钢中合金替代的研究

为了降低转炉炼钢工序的合金消耗,在莱芜钢铁集团有限公司炼钢厂120t、60t、80tLF精炼炉上进行了纯钙包芯线合金替代试验。转炉炼钢过程中使用纯钙包芯线进行钢水钙处理,钙平均收得率达到了16.02%～31.42%的好效果,试验证明,纯钙包芯线作为钙处理剂能成功替代钙铁线和硅钙线。     

管线钢钙处理工艺优化

针对X80M钢成品板材中夹杂物导致探伤合格率低的问题,对其炼钢过程进行排查发现,钙处理使用的硅钙线中有效钙含量偏低。通过更换硅钙线种类以及优化钙处理工艺,钙处理时控制钢水中w(S)25×10~(-6),将喂线速度由1.8 m/s提高至2.5 m/s,底吹流量由180～200 L/min降低为120～150 L/min,钢水中成品Ca质量分数控制在(13～25)×10~(-6),Al_2O_3夹杂均改性为低熔点铝酸钙夹杂,基本处于CaO-Al_2O_3-CaS三元相图中低熔点区,夹杂物尺寸均在50μm以下,X80M钢探伤合格率平均由94.60%提高至99.69%左右,保证了产品质量。     

高钙线在LF精炼炉的生产实践

文章主要研究转炉炼钢现有生产条件下高钙线钙处理的可行性、工艺技术方法及冶金效果,与原铁钙线处理做比较,并进一步优化高钙线处理工艺,提高钙回收率,改善钢水流动性、降低吨钢钙处理成本,减少烟尘的排放。     

钙铁包芯线的制作及其在钙处理中的应用

介绍了钙铁合金包芯线制作中质量控制要点,需要采用钙铁线进行钙处理钢的品种特点及其成分控制要求,总结了对钢水进行钙处理精炼中的工艺技术要求。     

大力发展钙处理钢的生产

叙述了钢水钙处理的方法及钙处理钢若干性能得到改善的机制。生产实践表明钙处理钢很有发展前途,应大力发展这种钢的生产。钢水钙处理方法有喷射冶金法和喂包芯线法夕根据钢材的不同     

提高含铝冷镦钢钙收得率工艺研究

目前冶炼含铝冷镦钢时主要通过喂入钙线的方式,对钢水中脱氧产物Al2O3夹杂物进行变性处理,以改善钢水可浇性,减少钢水堵塞水口的情况发生。文章通过冶炼低硅含铝冷镦钢时,对渣层厚度、喂丝高度、喂丝深度和喂丝速度等方面进行研究,提高钙收得率,以达到最佳的钙处理效果,保证钢水可浇性的同时降低冶炼成本。     

钢水的实芯纯钙线钙处理工艺优势及应用

介绍了钢水钙处理工艺的基本原理及条件,分析了钢水的实芯纯钙线钙处理工艺优势,与钙铁线相比,使用实芯纯钙线喂线长度减少50%,钙的吸收率提高10%,并且减少了钢水的温降。结合宣钢炼钢厂钙吸收率和钢水增钙试验,分析了实芯纯钙线的喂线速度对钙吸收率的影响,最终确定120 m/min为最佳喂线速度。应选择在钢液下降流的中心位置喂线,尽量远离吹氩亮圈。     

喂Si-Ca线对夹杂物变性处理分析

根据冶金原理,分别对喂Si-Ca线变性A12O3夹杂物、MnS夹杂物以及喂Si-Ca线同时变性A12O3夹杂物和硫化物的过程进行了热力学计算,同时对实际生产中喂线前后钢水中夹杂物进行了分析,为探索喂Si-Ca线条件下钢中夹杂物组成和形态变化提供了理论依据。     

中厚板钢精炼过程夹杂物的转变

 通过工业试验研究了中厚板钢LF→钙处理→RH精炼过程中夹杂物的转变规律,并对钙处理过程夹杂物转变进行了热力学计算分析。结果表明：精炼过程钢中总氧质量分数降低,夹杂物数量密度降低,夹杂物平均尺寸升高;钙处理后夹杂物为CaO-MgO-Al2O3-CaS四元系;RH破空后夹杂物转变为CaO-MgO-Al2O3三元系,夹杂物中CaO质量分数降低,Al2O3质量分数升高;热力学计算表明,钙处理后钢液可直接生成CaS,也可与钙铝酸盐夹杂物反应生成CaS,RH破空后不能生成CaS。     

LF炉无铝脱氧的工艺实践

介绍了承钢120t系统对钢中酸溶铝没有要求钢种的LF炉无铝脱氧实践。精炼过程中采用硅钙钡、硅钙粉、电石、碳化硅等对钢水进行无铝脱氧工艺,减少了钢水中的Als和Al2O3,精炼过程中加入Al2O3含量较低的精炼渣系,提高炉渣碱度,降低SiO2的活度,大幅提高硅的脱氧能力;优化钙处理工艺,对钢水进行深脱氧,通过夹杂物变性控制夹杂物的形态和尺寸。实践证明,对钢中酸溶铝没有要求的钢种采用无铝脱氧工艺后,没有降低钢水质量,提高了钢水可浇性,吨钢精炼费用降低2．96元／t。     

不同钢种炉外精炼钙处理工艺的选择

 为了优化不同钢种的LF精炼钙处理工艺,研究了高强结构钢、低碳结构钢、焊瓶钢、耐磨钢、高碳钢在LF精炼及钙处理过程中夹杂物的演变机理。结果表明,渣 钢反应时间越长,钙处理前的夹杂物变性越彻底。钙处理前焊瓶钢夹杂物以Al2O3为主,高强结构钢、低碳结构钢夹杂物以MgO Al2O3 CaO复合夹杂为主;高碳钢、耐磨钢夹杂物以低熔点的Al2O3 CaO夹杂为主。钙处理工艺会增加钢液中夹杂物数量及尺寸。控制Al2O3 SiO2 MnO复合夹杂物的关键是避免LF精炼中后期进行硅锰合金化。综合考虑各方面因素,建议焊瓶钢增加当前的钙线喂入量,高强结构钢、低碳结构钢使用轻钙处理工艺,高碳钢、耐磨钢取消钙处理工艺。     

莱钢近终形异型坯铝脱氧工艺的研究与应用

莱钢针对供异型坯连铸机钢水采用硅、锰脱氧存在脱氧效果差、炉渣流动性差、炉渣碱度低及精炼造渣困难等一系列问题。利用铝脱氧剂脱氧快、脱氧效率高的特点,提高异型坯钢水的脱氧效率和钢水质量;优化精炼渣系功能,采用夹杂物全流程控制技术,提高钢水纯净度;优化精炼钙化处理效果,加强对夹杂物进行变性处理,提高钢水可浇性;强化连铸机铝脱氧钢水的无氧化浇注技术,解决水口结瘤问题。该措施确保了异型坯连铸机铝脱氧工艺生产的顺行,提高了铸坯质量,降低了生产成本。     

钙处理钢中夹杂物行为的研究

为改善武钢CSP产线钢水的连浇性,通过工业试验对钙处理钢中夹杂物的变化进行了研究,试验结果表明,钙处理后,钢中夹杂由Al2O3和MnS转变为铝酸钙盐或CaO-Al2O3-MgO-CaS复合夹杂,由于钙处理对夹杂物的聚合变性作用,钢中夹杂物直径不小于5μm的比例增加。通过热力学计算,分析了钙处理使夹杂物变性的条件。根据试验结果对工艺进行了优化,钢水结瘤断浇次数由3.6次/月降低到1.5次/月。     

钙处理对涟钢高强机械用钢夹杂物的影响

对涟钢LG600/LG700XL冶炼过程中夹杂物的衍变机理进行分析,分批次试验研究了精炼渣性能和钙处理工艺对钢液洁净度和钢中夹杂物的影响。结果表明,在钙处理工艺下,夹杂物的衍变路线为Al_2O_3→MgO-Al_2O_3→Al_2O_3-CaO,中间包钢液中的夹杂物主要是Al_2O_3-CaO和Al_2O_3-TiO_x复合氧化物。取消钙处理以后,铸坯中氧的质量分数从16×10~(-6)降低到11×10~(-6)。两种工艺下,材样中绝大部分夹杂物都是核心为铝酸盐、外层为TiN的复合夹杂,钙处理工艺下夹杂物核心是Al_2O_3-CaO-CaS,取消钙处理工艺下夹杂物核心是MgO-Al_2O_3尖晶石。两类复合夹杂物尺寸都比较小(10μm),对钢材性能的影响有限。取消钙处理以后,钢液可浇性基本保持不变,没有发生水口堵塞,说明取消精炼过程中的钙处理工艺对涟钢高强机械用钢而言是可行的。     

硅钙钡镁代替硅铁精炼增硅脱氧的工艺研究

文章介绍了对化学成分不要求w[Al]的钢种精炼工艺研究,研究表明,将精炼LF炉工位的增硅剂硅铁及脱氧剂铝线用硅钙钡镁合金代替,可以在不影响钢水及钢坯质量的前提下,吨钢降低生产成本6.7元,并节省钙处理所需要的约3 min时间,从而使产量提高生产成本降低。     

超低氧精炼时钙处理对氧化物夹杂的影响

 研究了采用LF精炼顶渣控制技术对钢液进行超低氧冶炼时,钙处理对钢中非金属夹杂物的影响。试验在转炉出钢时采用铝终脱氧,LF精炼过程采用强脱氧、高碱度、强还原性精炼顶渣对钢液进行超低氧冶炼,比较了钙处理和不钙处理的钢液中非金属夹杂物转变的情况。结果表明,采用精炼顶渣控制技术冶炼超低氧钢时,钢液不需要进行钙处理就能实现铝脱氧产物Al2O3→MgO·Al2O3尖晶石→CaO-MgO-Al2O3类复合夹杂物的转变,得到炼钢温度下呈液态的复合氧化物夹杂,这些液态的夹杂物容易通过碰撞长大上浮去除,得到高洁净度的钢液,且残留在钢液的氧化物夹杂为较低熔点的复合氧化物,在浇注过程中不会产生水口结瘤。     

水钢LF精炼渣及造渣制度规划

精炼渣具有脱硫和净化钢液的作用,在炉外精炼渣中采用精炼渣精炼钢水已成为洁净铜生产重要的技术手段。论文根据钢种的质量要求,以脱硫和铜中夹杂物控制为目标,结合水铜主要生产品种,对LF精炼渣终渣成分和造渣制度进行了规划。在水钢目前生产工艺条件下,焊条焊丝钢精炼终渣成分控制CaO／SiO2=2．0～2．5,Al2O3=10％～15％;含铝冷镦钢CaO／Al2O3=1．6—1．8,SiO2〈8％;高碳硬线铜CaO／SiO2=2．5～3．5,Al2O3〈15％。精炼渣造渣制度均可采用转炉出钢渣洗,并在LF精炼炉补加渣料的方式进行。