“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。     

基于长流程的GCr15轴承钢转炉冶炼生产实践

采取转炉高拉碳出钢、双渣法冶炼、LF高碱度渣精炼、RH真空脱气、连铸加强保护浇铸及控制钢液过热度等措施,有效控制GCr15轴承钢中的氧、氮、硫、磷、钛等元素及夹杂物含量。试验表明：提高转炉出钢碳质量分数,有利于降低钢中的氧质量分数;随着炉渣碱度的升高,钢液中ω(O)大幅降低;GCr15轴承钢经过RH真空处理,钢液中的ω(TO)从0.002 8%下降到0.000 9%;双渣法冶炼可以提高转炉冶炼前期的脱磷率;LF精炼和连铸过程增氮,RH过程降氮;LF精炼过程是控制ω(Ti)的关键;夹杂物和碳化物都得到有效控制。     

钢中氮的控制及其对质量的影响

研究了钢水脱氧与不脱氧状况下的吸氮特性、钢中氮和钛形成氮化钛夹杂的条件及其对钢质量的影响,结果表明:钢中的氮化钛夹杂是在凝固过程中析出的,当N、Ti较高时,氮化钛在固液两相区析出,其尺寸较大,对钢的性能特别有害;将钢中的w(Ti)降到30×10-6,w(N)降到50×10-6以下,其氮化钛的析出温度将降到固相线以下,析出的夹杂尺寸细小,对钢性能的不利影响较小。随着N、Ti增加,钢的性能降低。钢水氧活度在200×10-6以上时钢水基本不吸氮,但脱氧良好的钢水裸露吸氮严重。     

C82DA帘线钢中TiN夹杂的控制

TiN夹杂是导致C82DA帘线钢拉拔成丝或捻股过程中断丝的主要原因之一。采用110 t BOF-LF-150 mm×150 mm CC的冶炼工艺生产C82DA钢。经对TiN析出条件的研究,可通过降低钢液中的Ti和N含量来减少TiN夹杂。通过控制转炉下渣量,使用Ti含量低的合金及渣料,控制钢包残渣量等措施来降低钢液中Ti含量;采用降低BOF出钢时间至≤4 min,维护好出钢口避免散流和细流,对连铸长水口进行优化等措施降低增N量。可控制C82DA钢中Ti含量≤2×10^-6和N含量≤50×10^-6,使TiN夹杂得到了显著降低。     

K-OBM-S冶炼超纯铁素体不锈钢控氮工艺研究

对K-OBM-S转炉冶炼超纯铁素体不锈钢w(N)的变化规律进行分析,找出了K-OBM-S控氮的关键控制点。结果表明,转炉出钢增氮对炉后w(N)的控制影响大,通过控制钢水w(Si)、扩大出钢控内径、加强出钢口维护等措施,可有效减少出钢增氮量,降低炉后w(N)。     

钛强化低合金高强钢夹杂物的控制研究

针对钛元素容易氧化及与钢中氮结合能力强的特点,对钛强化Q355D的成分进行优化设计。炼钢过程严格控制氮含量,钢水经LF还原后加入钛铁,钢中的TO≤0.0030%, N≤0.0055%,采用扫描电镜分析钛强化钢材非金属夹杂类型。检测结果表明,大颗粒夹杂基本消除,粒度小于15μm的夹杂重要组成为Al_2O_3、CaO、MnS,另一类夹杂为TiN和Ti(C,N)。     

帘线钢中非金属夹杂物的控制技术研究

采用转炉、LF精炼、真空处理、软吹、连铸工艺生产帘线钢,将钢水中S、P、Ti、As等残余元素的含量尽可能降低,出钢采用含超低铝和钛的合金,使用低碱度的酸性渣进行炉外精炼,严格控制钢中酸溶铝含量,同时控制渣中MgO、Al2O3含量,将帘线钢中的非金属夹杂物控制在锰铝榴石(3MnO-Al2O3-3SiO2)和位于钙斜长石(CaO-Al2O3-2SiO2)和假硅灰石(CaO-SiO2)共晶线周边的玻璃态塑性夹杂区域内,尽可能降低钢中不可变形夹杂物,如Al2O3和(Mg、Mn)O.Al2O3的数量和大小,通过控制钢中钛、氮含量来消除TiN(TiCN)夹杂。     

低铁水比下钢水中氮的控制

 湖南华菱涟源钢铁公司在降低铁水比的过程中，为控制氮含量，通过转炉加发热剂进行补热，优化氧枪枪位，减少转炉补吹、过吹、控制终点碳质量分数为0.03%～0.06%，终点温度不低于1 580 ℃；优化转炉出钢过程钢包底吹流量，采用非镇静出钢； LF炉首次送电1档电流起弧时间1min以上，钢包底吹流量小于320L/min、优化LF处理过程中钢包底吹流量，最终控制铁水比在72%以下，控制转炉氩站钢水w(［N］)≤0.0035%，LF增氮量w(［N］)≤0.0020%，中间包钢水w(［N］)≤0.0060%的比例由83.9%提高到99.8%，满足控氮钢种对氮的控制要求。     

帘线钢中氮的控制

介绍氮在钢中的作用与来源,阐述氮对帘线钢的显著影响,并通过热力学计算,说明在凝固过程中TiN夹杂的析出行为,最后对钢中氮的控制提出相应的措施。通过这些措施的实施和过程工艺的控制,帘线钢成品w(N)平均降低0.7×10-6,w(N)小于50×10-6的比例由原来的92.86%提高到目前的94.25%,为进一步稳定和提高帘线钢的质量提供依据。     

碳含量对帘线钢凝固析出TiN夹杂的影响

对含碳量(质量分数)分别为0.72%、0.82%和0.95%的帘线钢凝固析出TiN夹杂进行热力学研究,结果表明:碳含量对于不同强度级别的帘线钢中TiN夹杂的析出有着明显的影响.随着帘线钢碳含量增加,凝固前沿温度逐渐降低,析出TiN夹杂所需的氮钛活度积也逐渐下降.在相同的钢液初始Ti、N含量条件下,较高碳含量的帘线钢中析出的TiN夹杂尺寸会大于较低碳含量帘线钢中析出的TiN夹杂尺寸.为了控制超高强度级别的过共析帘线钢中TiN夹杂的析出对帘线钢加工性能的有害影响,必须通过冶炼工艺进一步降低钢液中的钛、氮含量.     

攀钢钒转炉冶炼低硫钢增硫因素分析及控制

通过对攀钢钒120 t复吹转炉冶炼低硫钢种(w(S)≤0.005%)时的回硫有关因素进行分析,原材料质量、脱硫后残余渣量及转炉渣性质是造成增硫的主要因素。结合生产实践,提出了稳定脱硫能力、二次稠渣除渣、提高半钢质量,减少增碳剂用量、使用优质石英砂替代高硫造渣材料及优化转炉终点控制等具体措施,攀钢钒现具备小批量生产转炉终点w(S)≤0.005%能力。     

超低碳IF钢中夹杂物来源的示踪分析

为了分析超低碳IF钢中夹杂物来源,采用在转炉出钢后及中间包覆盖剂添加示踪剂的方法,确定夹杂物的来源。并在相关工序取钢样或渣样,利用扫描电镜观察分析夹杂物的形貌和成分。研究表明,RH进站顶渣w(TFe)控制为2.54%~4.49%,RH出站顶渣w(TFe)控制为4.56%~5.23%,RH钢包顶渣w(CaO)/w(Al2O3)控制为1.20~1.93,顶渣改质效果良好。正常坯进行分析含有少量的钡,未发现铈元素,在换包时取样第6炉和第7炉中间坯进行分析,可发现含有钡即钢包下渣情况,少量的铈成分。第6炉正常坯w(TO)为0.001 4%,第6炉和第7炉中间坯w(TO)为0.001 6%,第7炉正常坯w(TO)为0.001 5%,可见正常铸坯与交接坯相比w(TO)略有降低。     

低碳低硅铝镇静钢的夹杂物控制工艺计算与分析

围绕低碳低硅铝镇静钢的可浇性问题,以大量的生产数据及现场实际生产状况为计算依据,对出钢终点[O]、夹杂物数量、精炼终渣渣量等进行了工艺计算分析。分析认为：在保证转炉出钢[C]小于0.05%的同时终点[O]控制在600×10-6～900×10-6较好,与之对应的精炼终渣渣量控制15 kg/t钢～18 kg/t钢为宜,渣中铝脱氧产物约合3.25 kg/t钢～3.88 kg/t钢;此时可将低碳低硅铝镇静钢的精炼终渣渣系控制在较佳的范围,渣中w（Al2O3）在18%～25%,碱度R（CaO/SiO2）在4.5～5.5,对脱除钢中夹杂物、控制钢水回硅、保证钢水可浇性意义重大。     

低磷低硅铁水180 t复吹转炉冶炼高磷钢的工艺优化

在统计分析了转炉前期炉渣碱度和钢水温度,终点炉渣碱度、终渣全铁含量和终点钢水温度对脱磷率影响的基础上,优化了0.29%Si,0.085%P铁水180t复吹转炉的高磷钢冶炼工艺。200炉冶炼结果表明,通过使用低枪位使钢水快速脱碳升温,控制前期炉渣碱度≥2.2、终点炉渣碱度2.8~3.2,终点炉渣全铁含量≤17%,转炉出钢温度1 650~1 680℃,可控制脱磷率≤60%,终点钢水磷含量均值为0.035%。     

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。     

X80管线钢夹杂物控制工艺的研究

X80微合金化管线钢冶炼的工艺流程为300 t顶底复吹转炉-钢包吹氩微合金化-LF-RH。通过转炉气动挡渣法控制出钢下渣量≤4 kg/t;钢包顶底吹氩搅拌6 min铝粒脱氧;控制LF顶渣CaO/Al₂O₃=1.7～1.9,碱度(CaO/SiO₂) =4.5～6, (FeO+MnO)≤1.0%; RH喂FeCa线0.8 kg/t,使T[O]达到13×10^-6,夹杂物尺寸≤10μm, ≤5μm夹杂物占98.93%,钢中Al₂O₃尖晶石夹杂物转变为CaO-MgO-Al₂O₃系三元夹杂。分析了冶炼过程夹杂物数量、尺寸形态和组成,得出管线钢夹杂物变性的规律。     

大容积无缝气瓶用4130X钢Φ600mm连铸圆坯研发

采用"铁水→提钒转炉→预处理脱硫→70 t转炉→LF→VD→圆坯连铸→缓冷"的工艺流程生产4130X钢(/％:0.31C,0.26Si,0.80Mn,0.008P,0.003S,0.99Cr,0.21Mo,0.005Ti,0.023Al)Φ600 mm铸坯.通过控制铁水中P≤0.140％,S≤0.070％;转炉提钒后采...     

120 t BOF-LF-VD-CC工艺生产GCr15轴承钢的氧含量控制

采用铁水预处理-120 t顶底复吹转炉-LF-VD-φ180 mm连铸工艺生产GCr15轴承钢.统计分析了轴承钢转炉终点[C]对钢水氧活度的影响,LF精炼渣碱度对T[O]的影响,LF末钢中铝含量对VD过程铝损和T[O]的影响.通过控制转炉终点[C]≥0.06％、出钢用铝锰铁强化脱氧;控制LF离位时[Al]0.020％ ～0.040％,( FeO+MnO)≤1％,碱度2.8～4.5;VD软吹时间≥15 min,轴承钢中全氧含量为(6～12) ×10-6.     

10B28冷镦钢线材表面结疤成因分析及控制措施

采用金相显微镜和扫描电镜分析了10B28冷镦钢线材表面结疤,得出结疤缺陷形成的主要原因是钢中N含量偏高（0.013 3%）,钢中的Ti（0.033%）不足以完全固N,过剩N与B形成BN析出物,弱化晶界,形成微裂纹,导致铸坯表面开裂,最终经轧制后遗传到线材表面。通过将废钢比由21%降低为10%、降低出钢脱氧强度、造完白渣喂入钛铁线5 min后加入硼铁、控制LF软吹底吹气量和浇注过程铝损≤0.003%等措施,将N稳定控制在60×10^-6以下,保证Ti/N≥4,使表面结疤不良率由原来的60%降低至1.0%以下。