高级别管线钢酸溶铝的控制

从理论上计算了高级别管线钢精炼过程酸溶铝的控制与溶解氧、钢中硫及精炼渣的关系.w(AlS)=0.004 5 %～0.007 3 %时,w([O])可控制到(3～5)×10-6,精炼渣的硫容量C'S分别大于0.02、0.04和0.07时,w([S])可控制在20×10-6、8×10-6和5×10-6以内.通过对某钢厂LF-VD高级别管线钢生产工艺分析表明,钢中w(AlS)=0.035 %时, w([O])=1.76×10-6,LF初期、LF末期、VD末期炉渣C'S分别为0.01、0.022、0.023,w([S])从LF初期的80×10-6,降低到LF末期的(20～30)×10-6,并稳定在VD末期的20×10-6以下,与理论计算相符.     

X80管线钢硫含量控制研究

基于首钢京唐公司X80管线钢的生产数据,从热力学上分析了转炉终点渣和LF精炼渣硫容量与钢中硫含量的对应关系,给出了精炼渣成分的调节方向。结果表明:精炼渣成分应控制在如下范围:w(CaO)为55%～60%;w(SiO2)为10%～12%;w(Al2O3)为20%～25%;w(MgO)为6%、w(FeO+MnO)小于1.5%。该成分的精炼渣最终硫分配比范围可控制在198～542。     

LF精炼渣成分对硫容量的影响

通过对6炉高强船板钢的LF炉精炼渣进行取样分析,研究精炼渣成分对硫容量的影响。结果表明:顶渣二元碱度在4～5,渣中Al2O3的质量分数在16%～17%时,Cs达到0.153;当二元碱度在6～7,渣中Al2O3的质量分数在21%左右时,Cs同样达到0.153;而Cs和顶渣的四元碱度呈同一变化趋势。     

GCr15轴承钢冶炼过程钢液洁净度变化

 研究了EAF→LF→VD→软搅→CC工艺生产GCr15轴承钢冶炼过程钢中T[O]及非金属夹杂物的变化情况。通过将电炉出钢碳质量分数控制为0.2%～0.4%、出钢加铝强脱氧及造预精炼渣、LF精炼过程造高碱度强还原性炉渣、VD真空强搅拌及防止中间包二次氧化,可以生产[w(T[O])]等于8×10－6的轴承钢。在炉外精炼过程中夹杂物经历了Al2O3→MgO·Al2O3→CaO-MgO-Al2O3演变。LF精炼过程夹杂物平均尺寸减小,经过VD真空处理后尺寸增加,接着在软搅和中间包过程继续减小。利用VD真空处理可以去除高达74%的夹杂物。     

酒钢SPCC钢的LF精炼脱硫

 通过热力学分析,建立了硫分配比与硫容量的关系,用热力学软件FactSage计算渣中Al2O3活度,用KTH模型计算渣的硫容量,对SPCC(一般用冷轧碳素钢薄板坯钢带)两个浇次10炉钢水在LF进站和出站时取钢、渣样以及测氧和温度,通过分析钢样和渣样成分以及生产检测数据,分析了温度、炉渣成分和钢水成分对LF精炼脱硫的影响规律。定义了硫分配比对钢液中溶解氧活度的急剧变化区(a［O］＜4×10-6),在该区内硫分配比对钢液中溶解氧活度十分敏感,钢液中氧活度的增大导致硫分配比的迅速减小,温度升高,a［O］升高,不仅抵消了升温对脱硫反应轻微的促进作用,反而使硫分配比随温度升高而减小。LF精炼过程Al-O反应未达渣-钢平衡,实际［O］活度介于平衡计算值与Al2O3活度为1的计算值之间,故渣钢硫分配比也介于二者之间。精炼渣二元碱度升高则硫分配比增加,wCaO/wAl2O3在1.6~2.0时脱硫效果较好,硫分配比并不随［Al］s含量的增加而增大,所以用增加w［Al］s来脱硫效果并不明显。钢中夹杂铝(w［Al］t-w［Al］s)降低到10×10-6以下,硫分配比明显升高。     

LF-VD高效脱硫工艺

 为了研究LF-VD精炼工艺的脱硫效果,进行了9炉工业试验。通过对BOF-LF-VD和KR-BOF-LF-VD工艺冶炼中厚板钢中硫含量和炉渣成分的分析,研究了炉渣成分和工艺参数对脱硫的影响。结果表明,采用适宜的精炼渣系,通过LF-VD精炼能把钢中硫质量分数从转炉终点200×10-6左右脱至20×10-6以下;炉渣成分[w((MgO))]=4%～7%、[w((SiO2))]=7%～11%、[w((CaO))/[w((Al2O3))+w((SiO2))]]=1.62时,实现最高硫分配比接近500;VD精炼比LF精炼钢液搅拌强烈,能进一步脱硫。研究结果对优化中厚板炉外精炼脱硫工艺具有指导意义。     

管线钢LF精炼效果分析

对某钢厂管线钢LF精炼效果进行了分析,包括精炼渣的碱度及其对钢中T．O的影响、渣中（MnO＋FeO）含量的变化、炉渣的曼内斯曼指数以及炉渣的脱硫效果。结果表明：LF精炼渣碱度在5．47～7．53,符合高品质钢所要求的碱度范围;LF精炼后渣中w（MnO＋FeO）偏高,平均为2．0%;LF精炼渣曼内斯曼指数MI（MI=R／w（A1203））偏低,影响渣的流动性及吸附夹杂物的能力;LF精炼过程脱硫率平均为62．5％,脱硫效果较好。     

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。     

鞍钢超低硫钢LF炉处理技术分析

鞍钢二炼钢厂采用铁水到连铸进行全程脱硫,钢水罐顶渣改质,以及在LF炉采用高碱度,低(FeO+Fe2O3+Mn0)含量,流动性良好的CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣系,在LF炉以X70管线钢为载体,进行了超低硫管线钢的工业试验.试验结果表明,不论是深脱氧钢水还是半脱氧钢水,经过LF炉精炼,均可生产出硫含量低于0.002%的超低硫钢.     

高级别管线钢硫含量的控制

X70和X80高级别管线钢要求的硫含量极低,降低钢中硫含量的主要措施是采用LF精炼脱硫.通过LF炉造高碱度还原性渣,降低钢液氧含量,控制合适的钢液温度,已生产出的X70钢硫质量分数在0.003 0%以下,X80钢硫质量分数在0.002 0%以下.     

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。     

改善低碳高硫易切削钢切削性能的工艺实践

在分析影响易切削钢AISI 1215切削性能因素的基础上,通过将钢中的碳含量从0.094%降至0.072%, LF精炼用硅锰脱氧,控制LF终点游离[o]60×10^-6~80×10^-6,140 mm×140 mm坯结晶器水流量从1 900~2 050 L/min降至1700~1 850 L/min,二冷区比水量由1.15 L/kg降至0.90 L/kg,优化轧制工艺使硫化物平均直径由原来的2.09μm增加至3.11μm等工艺措施,使低碳高硫(0.072%C,0.365%S)易切削钢盘条的切削性能明显提高,零件表面粗糙度为2μm左右,满足用户要求。     

IMCT模型和KTH模型在S50C钢脱硫实践中的应用

摘要：脱硫是LF精炼的主要任务之一，基于酒钢S50C中高碳钢的开发，对S50C钢LF精炼过程硫容量、硫分配比的计算方法进行了研究。主要利用IMCT模型和KTH模型对LF精炼渣的渣 钢硫分配比进行计算，并通过工业试验对计算结果进行验证。结果表明，IMCT模型和KTH模型的计算值均能表现从LF到站到LF出站的过程中脱硫反应向着平衡的方向发展，但是KTH模型的计算结果更为准确。因此，对IMCT模型进行了修正，修正后的模型也能较为准确地计算出LF精炼末期硫分配比。最后计算了CaF2含量对硫容量的影响，结果显示CaF2含量对平衡硫容量的影响较小。     

LF—VOD精炼炉的生产实践及冶金效果

总结了鞍钢机械制造公司铸钢厂４０ｔ ＬＦ－ＶＯＤ精炼炉的精炼工艺特点及参数控制;对生产过程中的重要工艺问题逐个进行了讨论,对经炉外精炼后钢水的冶金效果进行了对比分析。指出：ＬＦ炉和ＶＯＤ炉相配合,精炼功能多,适用范围广,冶金效果明显。     

LF精炼渣碱度变化对304不锈钢夹杂物成分的影响

采用氧氮分析仪、扫描电镜、金相显微镜等分析手段,系统研究LF精炼渣系对304系不锈钢全氧质量分数wT[O]、夹杂物数量、尺寸及成分的影响。研究结果表明,当LF精炼渣碱度由1.5升高至2.6时,LF出站溶解氧质量分数w[O]由11.6×10~(-6)降低至4.8×10~(-6),铸坯wT[O]由47×10~(-6)降低至24×10~(-6),铸坯夹杂物总数量降低,但当量直径不大于10μm的夹杂物所占比率由77.7%增加至95.1%。热力学计算结果表明:在钢液中各元素达到平衡状态时,渣系碱度越高,低熔点夹杂物2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2生成区域越小,MgO·Al_2O_3尖晶石类夹杂物生成区域越大,与生产试验结果一致。随着LF炉渣碱度升高,铸坯夹杂物成分中MgO和Al_2O_3的质量分数分别升高了14.4%和9.1%,当碱度不大于1.9时,铸坯中不会存在镁铝尖晶石。     

A Sulfide Capacity Prediction Model of CaO-SiO2-MgO-FeO-MnO-Al2O3 Slags during the LF Refining Process Based on the Ion and Molecule Coexistence Theory

A sulfide capacity prediction model of CaO-SiO₂-MgO-FeO-MnO-Al₂O₃ ladle furnace (LF) refining slags has been developed based on the ion and molecule coexistence theory (IMCT). The predicted sulfide capacity of the LF refining slags has better accuracy than the measured sulfide capacity of the slags at the middle and final stages during the LF refining process. Increasing slag binary basicity, optical basicity, and the Mannesmann index can lead to an increase of the predicted sulfide capacity for the LF refining slags as well as to an increase of the sulfur distribution ratio between the slags and molten steel at the middle and final stages during the LF refining process. The calculated equilibrium mole numbers, mass action concentrations of structural units or ion couples, rather than mass percentages of components, are recommended to represent the slag composition for correlating with the sulfide capacity of the slags. The developed sulfide capacity IMCT model can calculate not only the total sulfide capacity of the slags but also the respective sulfide capacity of free CaO, MgO, FeO, and MnO in the slags. The comprehensive contribution of the combined ion couples (Ca²⁺ + O²⁻) and (Mn²⁺ + O²⁻) on the desulfurization reactions accounts for 96.23 pct; meanwhile, the average contribution of the ion couple (Fe²⁺ + O²⁻) and (Mg²⁺ + O²⁻) only has a negligible contribution as 3.13 pct and 0.25 pct during the LF refining process, respectively. The oxygen activity of bulk molten steel in LF is controlled by the [Al]–[O] equilibrium, and the oxygen activity of molten steel at the slag–metal interface is controlled by the (FeO)–[O] equilibrium. The ratio of the oxygen activity of molten steel at the slag–metal interface to the oxygen activity of bulk molten steel will decrease from 37 to 5 at the initial stage, and further decrease from 28 to 4 at the middle stage, but will maintain at a reliable constant as 5 to 14 at the final stage during the LF refining process. The proposed high-oxygen potential layer of molten steel beneath the slag–metal interface can be quantitatively verified.     

GCr15轴承钢BOF-LF-RH-CC流程夹杂物的生成及演变

 为研究GCr15轴承钢中夹杂物的演变规律,对某钢厂BOF-LF-RH-CC工艺流程生产的GCr15轴承钢进行了全流程取样,并利用ASPEX扫描电镜和热力学计算对各工序钢中夹杂物的演变进行了系统的分析。研究表明,在LF精炼初期,钢中夹杂物主要为高Al₂O₃(w(Al₂O₃)=84%)的MgO-Al₂O₃和CaO-MgO-Al₂O₃夹杂物;LF精炼结束时,MgO-Al₂O₃和CaO-MgO-Al₂O₃夹杂物的数量所占比例分别为74%和26%,此时钢液中夹杂物尺寸主要为1～6 μm,数量所占比例为87%。LF-RH精炼期间,夹杂物总数量由LF精炼结束时的198 个/(20 mm2)降低至RH破空后的103 个/(20 mm2),降幅为48%,其中MgO-Al₂O₃夹杂物主要在LF精炼期间生成,然后在RH精炼时基本被去除,具体表现为,其数量由LF进站时的88 个/(20 mm2)增加至LF出站时的139 个/(20 mm2),在RH软吹结束时降低为4 个/(20 mm2);CaO-MgO-Al₂O₃夹杂物主要在RH精炼期间生成,其数量由LF出站时的49个/(20 mm2)增加至RH软吹结束时的108 个/(20 mm2),这表明RH真空精炼对夹杂物去除效果较好。热力学计算结果表明,二次精炼过程中钢中Al_s、Mg含量处于MgO-Al₂O₃夹杂物优势区内,这表明MgO-Al₂O₃夹杂物更易生成;当钢中w([Mg])为0.000 3%时,w([Ca])大于0.000 25%,满足MgO-Al₂O₃夹杂物转变为CaO-MgO-Al₂O₃夹杂物的热力学条件,而且当w([Al_s])为0.022%时,w([Ca])控制为0.000 25%～0.007 00%时更有利于生成液态化的钙铝酸盐。试验过程钢中w([Ca])约为0.000 1%～0.000 4%,因此夹杂物更多地转变为CaO-MgO-Al₂O₃夹杂物。     

GCr15轴承钢LF精炼过程中夹杂物的演变机理研究

为了探索国内某钢厂GCr15轴承钢LF精炼过程中夹杂物的存在形式及形成机理,针对LF精炼过程进行了系统取样,利用ASPEX自动扫描电镜并结合FE-SEM,研究分析了L F精炼过程中夹杂物的演变过程.研究发现,GCr15轴承钢LF精炼开始稳定时,非金属夹杂物主要为Al2 O3类夹杂物,到LF精炼终点逐渐演变成近似球形的D...     

LF热态钢渣循环利用炉渣成分控制

 为了实现LF热态钢渣的循环利用,对目前武钢LF热态钢渣两次循环利用工艺中精炼渣的组成、脱硫能力及吸收夹杂能力的变化进行了分析研究。结果表明,LF热态钢渣循环利用后钢水的脱硫率可以达到90%以上,精炼终点w（［S］）可以达到0.001%的水平;相对于未循环工艺,钢中w(T［O］)减少17.50×10-6,w(［N］)减少17.00×10-6,夹杂物数量减少4.47个/mm2。根据两次热循环利用结果得出：通过控制回收的渣量及补加石灰的量,可保证循环后初始炉渣中的w((S))小于0.20%,终渣碱度（w(CaO)/w(SiO2）)在12.00～20.00范围,w(CaO)/w(Al2O3)为1.75～2.00,从而使精炼渣的脱硫效率、w((S))/w(［S］)不受循环次数的限制。     

60 t LF脱硫试验

为充分发挥酒钢LF的精炼功能,选择含Ba0的复合渣系,在酒钢60t LF上进行了脱硫试验。结果表明,试验渣的脱硫效果理想,最高达到71．3％,平均脱硫率达到59．8％。说明酒钢LF已具备发挥其精炼功能的条件。切实改进工艺制度,加强操作,使LF脱硫功能得以实现。