重轨钢无铝脱氧工艺的研究

钢中铝夹杂对重轨钢性能有较大影响,其中铝脱氧钢中Al2O3夹杂是钢轨产生疲劳断裂的主要原因,减少重轨钢中Al2O3夹杂是很有必要的.因此,重轨钢的冶炼采用无铝脱氧工艺.针对重轨钢无铝脱氧的特点,对冶炼过程钢中铝含量控制、钢包炉扩散脱氧工艺、真空碳脱氧工艺和钙处理夹杂物控制进行研究.并把该技术应用到实际生产.结果表明,采用无铝脱氧工艺,通过控制炉渣组成、RH碳脱氧技术及钙处理工艺可把钢中w([O])降到20×10-6以下,满足洁净重轨钢的要求.     

150 t BOF-LF-VD-CC流程无铝脱氧工艺高速轨钢冶炼过程的夹杂物行为

时速350 km高速钢轨要求钢中全氧含量T[O]≤20×10^-6,非金属夹杂物B、C、D类≤1.0级。国内在重轨钢冶炼中,通常采用无铝脱氧工艺,即采用SiCaBa合金强化脱氧,形成了低熔点的Mn-Al-Si-Ba-Ca多元型氧化物夹杂,该类夹杂物在精炼中全部排出钢液。研究了铁水预处理脱硫-150 t顶底复吹转炉-LF-VD-280 mm ×380 mm连铸流程冶炼钢轨钢U71MnG时的夹杂物行为,包括无铝脱氧工艺钢轨钢中氧化物夹杂的组成及特征,转炉终点[C]对钢水氧活度的影响以及LF精炼渣碱度和VD后期软吹氩搅拌对钢氧含量和夹杂物的影响。结果得出,钢轨头部的≤20μm氧化物夹杂为精炼时二次脱氧产物,通过控制转炉终点[C]＞0.15%,控制精炼渣碱度(CaO)/(SiO₂)=2.5~3,∑(FeO+MnO)≤1.0%可有效降低钢轨钢中氧化物的数量和尺寸。     

真空感应熔炼含铝钢的脱氧规律

 通过热力学分析研究了用氧化钙坩埚熔炼含铝钢时熔炼温度、真空度和钢液铝含量与氧化钙分解向钢液增氧的关系。在25 kg真空感应炉中分别用电熔镁砂和氧化钙砂捣打坩埚熔炼含铝钢,在10~50 Pa真空度下,镁砂坩埚表现出强烈的供氧倾向,全氧含量随着钢中铝烧损量的增加而增加;而氧化钙坩埚不向钢液供氧。随着钢液中Al2O3夹杂被氧化钙坩埚吸收同化,全氧的质量分数逐渐下降至3×10-6。     

转炉生产20CrMnTiH钢全氧含量的控制

为降低转炉生产20CrMnTiH钢的全氧含量,开展分析与试验,采取了转炉高拉碳、铝脱氧、精炼渣洗、钙处理、连铸全保护浇注等工艺,实现钢中全氧含量≤15×10~(-6)。     

Q235钢2步脱氧工艺的理论分析及生产试验

为实现Q235钢种节能降本的目的,分析了该钢种原工艺的冶炼特点,通过铝、硅、锰复合脱氧的热力学计算,提出了"转炉出钢加硅、锰和少量铝弱脱氧+LF补铝终脱氧"的2步脱氧工艺。经Thermo-Calc热力学软件计算整个体系的平衡状态,精炼结束钢水中的氧含量(w(O)=1×10-6)和硫含量(w(S)=1.5×10-6)均达到钢种要求,理论上验证了新工艺的可行。经180 t LF试生产,精炼结束钢水w(Alt)=0.004%~0.015%,w(T.O)=(20~35)×10-6,w(S)0.012%,满足工艺要求,钢水浇铸性能良好,脱氧成本可降低4.2元/t。     

RH精炼纯循环时间和镇静时间对IF钢洁净度影响

为了优化RH处理工艺,提高RH精炼后的IF钢的洁净度水平,通过分析全氧含量和夹杂物的控制水平,研究了纯循环和镇静时间对IF钢洁净度的影响。研究表明,RH加入铝粒反应6min后钢液中全氧质量分数降低至24.7×10~(-6)。加入Ti-Fe合金后,全氧质量分数上升至30×10~(-6)。随后RH经合金化后保持6~9min的纯循环时间,全氧质量分数可降低到27×10~(-6)。延长镇静时间至25min,可使全氧质量分数降低到27×10~(-6);通过直线法计算,夹杂物数量由破空时的13.21个/mm2逐渐降低到破空25min时的7.79个/mm2。     

“全三脱”铁水转炉少渣冶炼低氮钢生产实践

在首钢京唐钢铁联合有限责任公司"全三脱"铁水少渣冶炼工艺过程中,通过生产历史数据对影响钢水氮含量因素进行分析,结果表明:转炉顶枪漏氮对钢水增氮有很大影响;采用硅铁作为提温剂可以有效控制钢水w(N)在12×10-6左右;脱碳转炉采用全程底吹氩钢水w(N)可以降低3.3×10-6;转炉熔池内w(C)=0.3%~0.4%时,加入矿石可有效降低钢水氮含量;转炉后吹以及出钢时间越长,钢中氮含量越高;采取优化措施后,脱碳转炉出钢后,可稳定控制钢包内钢水w(N)≤15×10-6,达到了冶炼低氮钢的控制要求。     

石油套管钢中镁铝尖晶石的形成与改性

通过石油套管钢的工业试验及热力学分析,研究精炼过程中镁铝尖晶石的形成和改性机理。结果表明:当钢液中溶解铝分别为0.02%和0.05%时,溶解镁只要达到1.5×10-6和2.8×10-6,钢中便有镁铝尖晶石生成;钢液中溶解铝0.02%,镁含量为4×10-6~8×10-6时,钢中溶解钙含量只要分别达到0.21×10-6和0.42×10-6,钢液中的镁铝尖晶石便开始向液态钙铝酸盐转变;镁铝尖晶石比氧化铝更容易改性为液态夹杂物;钢液精炼过程中夹杂物受钢渣反应和钙处理的影响,按照Al2O3→MgO-Al2O3系夹杂物→Ca O-Al2O3-MgO或Ca O-Al2O3系液态复合夹杂物的过程演变。     

不同冶炼方法对扭杆弹簧钢超高周疲劳性能的影响

摘要：以一种新型扭杆弹簧用高强钢（代号N1）为研究对象,采用真空自耗(VAR)和电渣重熔(ESR)冶炼方法制备得到2种实验钢（N1 VAR、N1 ESR）。研究了VAR、ESR冶炼方法对实验钢洁净度和超高周疲劳性能的影响。结果表明：采用电渣重熔工艺冶炼的N1 ESR试验钢中氧的质量分数为9×10-6,而采用真空自耗冶炼工艺的N1 VAR试验钢中氧的质量分数仅5×10-6,N1 VAR中氧化物夹杂数量和尺寸减小,夹杂周围裂纹萌生驱动力减小,超高周疲劳强度较高,疲劳寿命增加。     

IF钢RH-MFB深脱碳技术研究

针对攀钢钒提钒炼钢厂IF钢生产工艺及装备特点,分析影响IF钢RH-MFB脱碳效果的原因,通过建立吹氧脱碳工艺模型、优化铝加热及驱动气体模式等工艺技术措施,并不断完善和优化工艺操作,实现了IF钢成品[C]≤30×10~(-6)合格率达到90%以上,为提高产品市场竞争力打下坚实基础。     

转炉流程生产高品质轴承钢的实践

<与电炉流程相比,转炉流程生产轴承钢具有铁水洁净度高、产品质量好、生产效率高、生产成本低等主要优 点。本钢炼钢厂采用转炉-精炼（LF+RH）-矩形坯连铸生产GCr15,其化学成分全部达到本钢制定标准要求,其 中有害元素 w（［Ti］）=25×10 -6 、 w（［Ca］）=2×10 -6 、 w（［O］）=8×10 -6 、 w（［N］）=38×10 -6 、 w（［H］）=0.8× 10 -6 ,均优于GB/T 18254-2002标准要求,满足瑞典SKF标准（SKF D33）的要求。     

HP295钢中非金属夹杂物形成的热力学分析

针对HP295钢,采用热力学计算预测了冶炼和凝固过程中夹杂物的组成,同时,用扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）对夹杂物的形貌和成分进行分析．结果表明：采用硅锰脱氧时,钢液中形成的夹杂物主要为鳞石英（SiO2）、锰铝榴石（3MnO·Al2O3·3SiO2）、莫来石（3Al2O3·2SiO2）和刚玉（A1203）等4类,且随【Al】含量提高或[01含量降低,夹杂物逐渐从鳞石英为主向刚玉为主转变,[A1]〈1×10^-6时主要为鳞石英,a[O]〈3×10^-3时则以刚玉为主;凝固过程析出夹杂物的组成与[Al]、[O]含量有关,1550℃时,当n[O]〉115．6×10^-5及[A1]〈4．5×10^-6时析出鳞石英,当口【O】〈115．6×10^5及[A1]〈10．5×10^-6时析出莫来石,当[A1]〉10．5×10^-6时析出刚玉;1510℃时,当a[01〉75．2×10^-5及[Al]〈3．51×10^-6时析出鳞石英,a[O]〈75．2×10^-5及[A1]〈8．18×10^-6时析出莫来石,[A1]〉8．18×10^-6时析出刚玉;另外,当3钢中有[Ca]存在时,凝固时可能析出钙斜长石甚至假硅灰石,析出物的成分及数量与钙的活度有关．热力学计算预测结果与扫描电镜分析结果基本一致,表明该热力学计算方法是可行的．     

A36钢连铸过程洁净度研究

文章主要分析了A36钢从LF出站到连铸结束钢水洁净度的变化。结果表明,钢水[N]、[H]和T.O含量从大包到中包开浇过程含量增加最多,分别为17×10-6、1.5×10-6和7×10-6。连铸期间小样电解夹杂物总量没有变化,总量为98×10-6。大样电解夹杂物总量表明,中间包钢水有卷渣现象。     

石油管用连铸圆坯质量控制技术的新进展

对石油管用连铸圆坯质量控制技术的最新进展进行了综述,采用短流程工艺生产出石油管用连铸圆坯质量可以达到纯净度:w[P]≤70×10-6,w[S]≤10×10-6,w[O]≤15×10-6,w[N]≤50×10-6,w[H]≤1.0×10-6,w[Cu]≤0.10%,w[Pb]+w[Sn]+w[As]+w[Sb]+w[Bi]≤170×10-6;铸坯质量:满足高级别石油管质量要求;化学成分:w[C]=±100×10-6;w[Al]=±100×10-6;w[Ca]/w[S]=1.0~4.0;w[Al]/w[N]≥2.0。     

不同精炼工艺对管线钢洁净度的影响

对LF-RH和RH-LF 2种精炼工艺生产的管线钢洁净度进行了调研,比较了所生产钢材的各种洁净度指数,分析发现,前一工艺比后一工艺钢中w[T.O]平均降低12×10-6,w(N)降低6.5×10-6,w(S)降低8×10-6,显微夹杂物数量更少,尺寸更小,大型夹杂物含量也较低。结果表明,LF-RH工艺更适合生产高洁净管线钢。     

非调质钢S38MnSiV采用转炉-矩形坯连铸工艺的生产实践

本钢采用“铁水脱硫扒渣→150t转炉冶炼→（LF+RH）精炼→矩形坯连铸（350 mm×470 mm）→800 mm棒材连轧机组（轧材保温）→检验入库”生产工艺流程,生产的非调质钢S38MnSiV,钢材中氧含量不大于16×10-6、氢质量分数不大于1.2×10-6、氮质量分数在（136～162）×10-6范围内;φ160 mm圆钢的低倍、非金属夹杂物、晶粒度等级均符合标准要求;力学性能达到Rm≥865 MPa,ReL≥560 MPa,Aku≥66 J,满足标准要求。     

短流程生产齿轮钢钢中氮含量的变化规律研究

通过对钢包、中间包及连铸坯各个环节氮含量的分析,找出齿轮钢连铸过程的增氮规律,钢包到中间包平均增氮10.5×10^-6,中间包到结晶器平均增氮4.5×10^-6。通过采取控制钢中的铝含量、氩封、水口保护和用好中包渣等措施,连铸过程中齿轮钢的增氮量可降到10×10^-6以下。     

优质冷轧基料SPCC生产工艺优化研究

结合SPCC钢种对成分及工艺力学性能的要求,对低碳低硅铝镇静如何选择工艺路线进行了科学论证;并从成分控制、温度控制及钢水可浇性控制等方面进行了详细分析,分析认为：转炉终点[C]按0.04%～0.05%,RH到站[O]控制在500×10-6～700×10-6,终点温度控制在1 670 ℃以上,同时保证钢包渣内的w(TFe+MnO)小于4.0%～5.0%时,RH脱氧合金化后纯环流时间不低于6 min,稳定中包过热度在15～30℃是保证冶炼生产的关键。     

真空感应熔炼低气体含量32CrMnSi2Ni6MoV的工艺研究

通过试验研究，确定了真空感应熔炼低气体含量的32CrMnSi2Ni6MoV高强钢的最佳工艺，包括专用原材料的选择，熔化速率精炼温度和时间的控制等。采用确定的工艺，使钢中氮质量分数小于15×10^-6，氧质量分数小于5×10^-6，为材料性能达到Rm≥1800MPa、Aku≥70J提供了保证。     

宝钢管线钢炼钢生产技术进步

宝钢自20世纪90年代初开始批量生产管线钢以来,已经生产了API-X42～X80、抗硫化氢X52～X65等钢级管线钢合计超过400万t,并于2006年成功试制了X100和X120厚板管线钢。管线钢板卷已经用于塔里木盆地输油管线、苏丹管线、西气东输管线、中俄管线等国内外输油、输气重点工程。在十多年的生产中,炼钢通过改进装备、集成一贯工艺技术以及现场操作管理技术的进步,在管线钢的纯净度控制、铸坯成分均一化控制以及表面缺陷改善等方面取得明显进步,实物[P]达到50×10^-4％,[S]达到12×10^-4％。