钙处理低合金高强钢连铸过程中塞棒侵蚀机理及其改进

针对钙处理低合金高强钢浇铸过程中塞棒的异常侵蚀问题,通过对塞棒基质层和侵蚀层进行成分分析、物相分析以及元素分布观察,并进行热力学计算分析,探究了塞棒的侵蚀机理,并提出了相应的改进措施.结果表明,钢液中过量的钙与塞棒耐火材料中的Al2 O3、SiO2在塞棒界面反应生成CaO,进而与塞棒耐火材料中的Al2 O3、SiO2反...     

Al2O3-C质整体塞棒在钙处理钢中的应用

本文分析了Al2O3 -C质整体塞棒在钙处理钢浇铸过程中的侵蚀机理和其它一些重要影响因素,在生产实践中采取了相应措施,并针对性地提出了改进意见.     

含铝冷镦钢连铸塞棒结瘤分析和预防工艺措施

通过对连铸0.03%～0.06%Al冷镦钢中间包浸入式水口、塞棒耐火材料和结瘤物的检测和结瘤形成机理的分析,提出防止塞棒结瘤的工艺措施:采用出钢流加高铝锰铁合金和钢包吹氩喂铝线;中间包用挡墙和高液位操作以促进Al2O3上浮;全程保护浇铸;控制精炼后T[O]≤15 × 10-6;降低塞棒头部SiO2含量,提高ZrO2含量.通过改进工艺操作,连铸塞棒水口结瘤明显减少,平均连浇炉数≥12炉.     

BOF-LF-CC工艺生产冷镦钢纯净度的研究

对 BOF— L F— CC生产低碳铝镇静冷镦钢的纯净度研究结果表明 ,在 L F精炼过程铝脱氧生成的大尺寸Al2 O3簇状夹杂物绝大多数能从钢液排除 ,经钙处理后铸坯中夹杂物主要是尺寸非常小的不规则形状的 Al2 O3和球状复合钙铝酸盐夹杂物及少量具有结晶器保护渣特征的夹杂物。 L F精炼后钢水的总氧的质量分数为 (43～ 6 0 )× 10 - 6 ,中间包钢水的总氧的质量分数为 (36～ 5 0 )× 10 - 6 ,而铸坯的总氧的质量分数为 (2 3～ 39)× 10 - 6 。成品盘条的冷镦性能良好 ,该工艺生产的低碳铝镇静冷镦钢具有较高的纯净度。     

管线钢X65连铸过程絮流原因分析

通过对低碳低硫低氧铝镇静钢X65连铸过程絮流原因的分析,得出引起塞棒絮流的原因是高Ca的钙铝酸盐粘附在塞棒头部。浇注初期,塞棒头部吸热使周围钢液温度急剧下降,析出高熔点钙铝酸盐被粘附在塞棒头部,引起塞棒曲线上行。另外,通过热力学计算,在低碳低硫低氧铝镇静钢X65中,1 540℃时,形成12CaO·7Al₂O₃需要的w[Ca]为16×10^-6,过量的Ca进一步反应形成高熔点钙铝酸盐。在中间包工作层、塞棒、水口、碗口等与钢水接触部位全部使用镁质耐材的条件下,在低碳低硫低氧的铝镇静钢生产时,向钢液中喂入的Ca含量越多,塞棒上行程度越严重。采用高碱度渣系和Al降低钢中的O和S,将Ca喂入量控制在0.065 0～0.071 5 kg/t,中间包w[Ca]控制在(10～15)×10^-6,可以有效控制塞棒絮流。     

小方坯连铸低碳低硅铝镇静冷镦钢工艺质量研究

马钢采用BOF-LF-CC(140mm×140mm)工艺开发了高质量低碳低硅高酸溶铝冷镦钢.对试生产的研究结果表明①把喂钙线速度提高到3.5～4.0m/s范围,能有效地将高熔点的Al2O3变性为低熔点的钙铝酸盐,改善了钢水的可浇性;②在保护浇铸效果良好的情况下,采用锆质大内径中间包水口,使连浇炉数从原来的1～2炉稳定地提高到8～10炉;③通过结晶器电磁搅拌工艺参数的优化,提高了铸坯表面质量和内部质量.     

SWRCH22A冷镦钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

文中通过热力学软件FactSage 7.0和工业实践,对1 873 K下SWRCH22A冷镦钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学进行研究.计算结果表明,当冷镦钢中[Al]含量增加到2×10-6以上时,平衡时钢中对应生成液态夹杂物、MnO·Al2O3和Al2O3,表明冷镦钢出钢过程应先加铝再加锰以降低精炼渣的氧化性.当冷镦钢中的[Mg]含量超过0.5×10-6时,钢中夹杂物由Al2O3转变为MgO·Al2O3;当钢中的[Mg]含量超过约9×10-6时,钢中夹杂物主要为MgO;随着钢中[Al]含量的提高,生成尖晶石夹杂物所需的最小[Mg]含量逐渐增大.当冷镦钢钢液中[Ca]含量超过约1.3×10-6时,钢中生成的夹杂物主要为液态钙铝酸盐;当钢液中的[Ca]超过约13×10-6时,钢中开始生成固态CaO夹杂物.冷镦钢中形成液态钙铝酸盐夹杂物所需的最小[Ca]含量随着钢中[Al]含量的提高逐渐增大.实验检测和热力学计算结果基本吻合,此外,研究发现,纯铁液的脱氧热力学与冷镦钢差异较大,因此,不能采用纯铁液的脱氧热力学指导冷镦钢生产实践.     

20CrMnTiH1齿轮钢钙处理热力学

通过钢液与夹杂物之间的热力学平衡计算,讨论了20CrMnTiH1精炼钢水中Al2O3夹杂物钙处理后可能变性的程度及CaS夹杂生成的条件.计算结果表明对硫的质量分数为0.020%～0.035%,铝的质量分数0.02%～0.04%的钢水进行钙处理时易生成稳定的CaS并难以使铝脱氧产生的Al2O3夹杂完全变性成低熔点C12A7钙铝酸盐.通过对炼钢厂生产的20CrMnTiH1齿轮钢材中夹杂物的检验,以及对连铸过程中水口堵塞物的扫描电镜能谱分析,发现钢材中含有许多CaS及变性不完全的钙铝酸盐CA,同时水口堵塞物也主要由CaS和变性不完全的钙铝酸盐CA组成.     

低碳低合金钢塞棒侵蚀机理研究及改进

针对SAE系列低碳低合金钢在浇铸过程中出现塞棒头异常侵蚀问题,通过塞棒的物相分析及元素分布,研究塞棒的侵蚀机理,并提出相应的改进措施。结果表明,塞棒头中的碳含量高,与钢水中的氧反应,形成塞棒头表层脱碳层。钢水中高SiO₂组分的夹杂附着在塞棒头表层,与塞棒头本体耐材中的MgO、MgO·Al₂O₃反应,生成Mg₂SiO₄类的低熔点相,在钢水冲刷作用下被带入钢水,造成塞棒头侵蚀。通过选用低碳、高致密度且含适量SiC的塞棒头,提高炉渣碱度和降低钢水氧含量,塞棒头侵蚀问题显著改善,中包连浇炉数由8～10炉提高至15炉以上。     

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。     

易切削钢用高性能整体塞棒的研制与应用

易切削钢对塞棒的损毁除高温融熔钢水的冲刷外,还有[Mn]、[O]等物质对棒头材质的侵蚀。以电熔镁砂、鳞片石墨、氮化物等为主要原料,添加复合高温抗氧化剂,采用分阶段保护的方式防止碳的氧化等,研制的塞棒耐材具有优良的高温抗氧化性能,应用表明,高性能整体塞棒浇注12L14易切削钢可连浇6炉,最长浇注时间达6.5 h。     

薄板坯连铸中间包塞棒侵蚀原因分析

对邯钢MgO-C质塞棒在CSP的特殊工艺条件下的侵蚀原因进行了分析，并根据生产实践经验提出 了一些改进措施。     

上水口环形吹氩对中间包内渣眼形成的影响

 中间包上水口环形吹氩可以在塞棒周围形成清洗钢液的环形气幕,同时部分氩气泡随钢液进入上水口内,可以减少非金属夹杂物在水口内壁的黏附,起到防止水口堵塞的作用。然而,不合理的吹氩量会导致中间包内液面渣层受过强的气液羽流冲击而形成渣眼,使得钢液裸露并发生二次氧化,严重影响铸坯质量。采用标准 k ε 湍流模型研究中间包内流体流动,采用DPM模型和VOF模型耦合方法,研究上水口环形吹氩条件下渣眼的形成及演化规律。结果表明,上水口环形吹氩在塞棒周围形成较强的上升流,塞棒上部邻近区域存在多个涡流区;在钢液涡流的影响下,中间包液渣下层远离塞棒区域,上层向塞棒区域迁移;随着吹氩量的增大,平均湍动能增大,塞棒附近钢液速度逐渐增大,钢渣界面钢液速度先增大后减小,渣眼边缘钢液速度先增大后减小然后再增大,速度与垂直方向夹角逐渐减小;增大吹氩量,中间包熔池液面形成以塞棒为中心的渣眼,渣眼面积逐渐增大。试验条件下不产生渣眼的临界吹氩量为4.2 L/min,对应的钢渣界面最大速度为0.247 m/s,与垂直方向夹角为70°。     

镁碳质塞棒棒头抗热震性优化及工业应用

浇铸钙处理钢时,铝碳质或尖晶石-碳质塞棒棒头容易被钢水中的游离[Ca]侵蚀,而使用镁碳质材料能降低[Ca]的侵蚀作用,进而提高棒头的使用寿命。研究了SiC细粉添加量对镁碳质棒头材料性能的影响,设计了镁碳质棒头复合结构并测试了产品的抗热震性,同时对比了镁碳质棒头与尖晶石-碳质棒头材料的常规性能和钢厂测试结果。研究结果表明,随着SiC细粉添加量的增多,材料常温强度和高温强度增大,而线膨胀系数下降。复合结构改善了棒头与棒身材料之间的物理匹配,提高了棒头稳定性,具体表现为镁碳质棒头试验样品经1 100℃热震循环3次后表面及内部均无裂纹。镁碳质棒头材料的力学强度虽稍弱于尖晶石-碳质棒头材料,但浇铸钙处理钢的表现更好。分析发现,导致尖晶石-碳质棒头材料损毁的直接原因是游离[Ca]的侵蚀。     

提高大型高炉炉缸寿命的探讨

结合宝钢高炉生产实践,重点探讨了大型高炉炉缸长寿的措施.以传热分析为基础,探讨了炉缸耐材的侵蚀机理及影响因素,认为炉缸耐材及冷却系统的合理选择是提高炉缸寿命的关键,并提出了高炉大型化后减缓炉缸侵蚀的措施.     

提高LF精炼钢包寿命的措施

精炼温度高造成渣线侵蚀严重以及炉渣对耐火材料的侵蚀，是影响精炼钢包寿命的主要原因。石横特钢厂采取稳定精炼初始温度；加强中间包烘烤；采用埋弧渣技术，制定合理的分钢种精炼温度等措施，使精炼钢包的平均使用寿命比４８炉次提高到５３炉次，耐火砖消耗降低了０．７９ｋｇ／ｔ钢。     

莱钢高铁水比转炉冶炼工艺实践

莱钢在转炉工序采用高铁水比装入制度,由于造渣制度及枪位控制不合理、炉型控制不当及铁水流冲击,导致喷溅加剧,兑铁位侵蚀。通过优化造渣工艺、枪位控制及溅渣护炉工艺,喷溅渣量由25.5kg/t降至17.5kg/t,钢铁料消耗由1069.5kg/t降至1064.0kg/t,耐材消耗由0.42kg/t降至0.20kg/t,氧枪寿命由210炉提高至325炉。     

提高60t转炉出钢口使用寿命的实践

石横特钢60t转炉通过改进出钢口组装工艺,优化出钢口更换工艺,调整挡渣工艺等措施对出钢口进行优化改进,减少了下渣量,提高合金收得率,改善了钢水质量,出钢口使用寿命由200~300炉提高至700~800炉,每月更换出钢口次数由6~8次减少至2~3次,减少出钢口耐材费用6 000元/月。     

黄钢连铸中包高铝质塞头试用情况

连铸中包组合式塞棒掉头穿风是常见的停浇事故之一．试用高铝质塞头后，因其导热性差，与袖砖烧结性能好，减少了掉头和穿风事故，效果良好．     

EAF-LF-CC工艺冶炼的结构钢低倍夹杂物的分析和控制

分析了鄂钢70 t EAF-LF-CC流程生产的20MnTiB钢和45钢低倍夹杂物的成分以及结晶器保护渣和 连铸工艺耐火材料的组成,得出钢的低倍夹杂主要是由Al₂0₃、Mg0、CaO、Na₂O、SiO₂组成的复合夹杂物。通过改进工艺：白渣精炼时间≥10 min,控制Al_s./Al_t≥85%,喂Ca-Si线后软吹氩≥7 min,控制钢包水口插人深度≥200 mm,浸人式水口插人深度80～130 mm,采用优质耐火材料等措施,使低倍夹杂物检验合格率由90.96%～95.31% 提高到99.77%～100%。