GCr15轴承钢LF含BaO精炼渣系脱硫研究

通过Mo丝高温电阻炉采用正交实验法研究了LF精炼渣系（/%:28.75～58.05CaO、12.50～32.43Al₂O₃、0～15BaO、8～20SiO₂、6MgO、10CaF₂）的成分对高碳铬轴承钢GCr15（/%:0.99C、1.45Cr、0.034S）脱硫的影响。结果表明,当（CaO）/（Al₂O₃）=2.5,（SiO₂）=14%,（BaO）由0增至8%时,精炼渣对钢液的脱硫率增加,（BaO）由8%增至15%时脱硫率降低;当（BaO）=7.5%,（SiO₂）=14%时,随（CaO）/（Al₂O₃）增加,精炼渣的脱硫率增加;当（BaO）=7.5%,（CaO）/（Al₂O₃）=2.5时,随（SiO₂）增加,精炼渣的脱硫率降低。钢液最佳脱硫效果的LF精炼渣组成为:6%～10%（BaO）,3.5～4.0（CaO）/（Al₂O₃）,8%～12%SiO₂。     

GCr15轴承钢LF精炼过程脱硫能力的热力学评价

通过现场取样分析和热力学计算,评价了工业化生产GCr15轴承钢LF精炼工序的脱硫能力.分析了精炼温度、钢中酸溶铝含量、精炼渣的光学碱度对LF精炼过程硫分配比的影响.由于实际精炼过程中脱硫反应未达到平衡,实际测得的硫分配比低于理论计算值.得到了精炼温度为1 830～1 855 K,钢中酸溶铝的质量分数为0.020％～o.050％,精炼渣光学碱度在0.760～0.795范围内,精炼温度、钢中酸溶铝、渣的光学碱度及渣中Al2O3、SiO2含量对硫分配比影响的回归方程,该方程可作为实际生产条件下LF精炼工序脱硫能力的评价依据.根据回归方程,设计了改变精炼渣组成的3因素4水平正交实验,分析了精炼渣二元碱度R2及Al2O3和SiO2含量对硫分配比的影响,得出渣-钢间最优硫分配比的精炼渣组成(质量分数)为:CaO 55.11％,Al2O3 30％,SiO26.89％,MgO 8％,光学碱度为0.777.     

LF泡沫精炼渣脱硫动力学的实验研究

对CaO -Al2 O3 -SiO2 系泡沫精炼渣进行了实验室脱硫动力学研究 ,得到的硫传质系数为 1.45 9× 10 -5m s。还就泡沫精炼渣中发泡剂对其脱硫能力的影响进行了研究。     

精炼埋弧渣系对60 t钢包炉(LF)钢水升温速度的影响

在55～75kg实验钢包炉精炼渣系的研究基础上，采用组成(％)为：63．6～70．0石灰，22．7725．0高铝矾土，5．0～13．6萤石(S1渣)；60．0～66．7石灰，20．8～25．0萤石，12．5～15．0火砖块(S2渣)；55．5～65．0石灰，35．0～44．5萤石(S3渣)3种渣系进行60t LF精炼渣埋弧工业试验，所精炼的钢种为20，20G，40Cr，35-CrMoA和GCr15。结果表明，用3种渣系钢水平均脱硫率均为87％，LF在采用S1、S2、S3渣系精炼时钢水平均升温速度分别为3．84℃/min、2．86℃/min和2．48℃/min。S1渣的脱硫速度快，从而缩短了精炼时间。     

LF埋弧精炼渣的研究

研究的埋弧精炼渣系能满足重钢 L F埋弧精炼的要求。平均脱硫率为 70 .4 9% ,钢板探伤合格率提高 2 .5 0 % ,- 4 0℃横向冲击值提高近 1倍。精炼渣合适的成分及物性控制范围为 :碱度 3.4～ 4 .2、(Fe O) <1%、(Al2 O3) 16 %～ 2 2 %、(Mg O) 7%～ 10 %、熔点 136 0～ 1380℃、粘度 0 .4 0～ 0 .4 5 Pa· s、表面张力 (490～ 5 2 0 )× 10 - 3N/ m。     

SPHC钢LF精炼脱硫工艺实践

针对低碳低硅钢LF精炼过程脱硫与增硅问题,通过经典热力学分析了脱硫与增硅的规律。计算表明,当钢中w(Al)≥0.01%,即可将S质量分数降至0.01%以下,继续提高Al含量则增加钢液增硅的趋势。工业实践结果与热力学计算表现出较好的一致性。实际生产中,在钢中的S质量分数低于0.02%的条件下脱硫,钢液的增硅量也将增大,最大的增硅质量分数达到0.031 8%;钢液的脱硫量越大,增硅量也越大,当钢中脱除质量分数0.067%的硫时,对应增硅质量分数约0.03%。冶炼中应结合到站Al和S含量综合考虑白灰和铝粒加入量进行造渣,LF精炼结束w(Al)为0.032%～0.038%,精炼渣碱度最适区间为9～11,渣中w(TFe+MnO)为0.6%～0.7%,可同时满足脱硫和减少增硅。     

GCr15轴承钢LF精炼过程钢的洁净度变化

对GCr15轴承钢LF精炼过程各阶段的钢中氧及夹杂物含量进行了研究.结果表明,在现有工艺条件下,LF精炼15～20 min时钢中氧含量已降低到较低水平,LF精炼结束后软吹时间控制15 min左右较为合理;LF精炼结束及中间包钢中大部分夹杂物尺寸在15 μm以下;应进一步加强浇铸环节的控制,减少钢水的二次污染.     

LF＋VD精炼GCr15钢工艺的探讨

本文以生产实践为基础，分析讨论了LF VD 喂铝线工艺精炼GCr15钢氧含量的影响因素，并提出了合理的工艺参数，将钢中氧控制在较低水平。     

低碳冷镦钢LF精炼渣的优化

通过工业试验对低碳冷镦钢的LF精炼渣成分进行了优化。试验结果表明:适合于冶炼低碳冷镦钢的精炼渣成分为w(CaO)=50%～55%、w(Al2O3)=30%～35%、w(CaF2)=5%～10%、w(SiO2)<5%、w(MgO)<5%、w(FeO)<1%;LF精炼过程可将钢水中w(S)从389×10-6降到50×10-6,w(T.O)从54.0×10-6降到21.1×10-6。当钢水中w(S)<50×10-6,钙处理后夹杂物中平均w(S)<1.9%。将优化后的工艺应用于低碳冷镦钢的批量生产后,精炼渣料消耗降低了6.5 kg/t,吨钢成本降低了10元以上。     

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...     

高碱度精炼渣对GCr15轴承钢洁净度的影响

 利用实验室渣-钢平衡试验研究了高碱度精炼渣对GCr15轴承钢中[w(T[O])]和夹杂物的影响。结合试验结果和热力学分析,探讨了钢中[w(T[O])、]夹杂物尺寸分布和粒径大小的变化规律,以及氧化物夹杂的转变过程。研究结果表明,碱度为6时,精炼渣(59.4%CaO-24.8%Al2O3-9.8%SiO2-6%MgO)可将钢中[w(T[O])]控制在0.000 6%以内,氧化物夹杂平均尺寸最小为2.26 μm。随着钢中[w([Ca])]和[w([Mg])]的增加,钢中氧化物夹杂转变过程为Al2O3→MgO·Al2O3→MgO→CaO-Al2O3-MgO复合夹杂物(核心为MgO,外围包裹着CaO-Al2O3)。渣-钢反应前期钢中以MgO·Al2O3为主,后期以MgO和CaO-Al2O3-MgO复合夹杂物为主。氧化物夹杂转变的试验结果与热力学分析结果相一致,大多数氧化物夹杂尺寸小于5 μm。     

无氟预熔型精炼渣的设计与应用

为了避免含氟精炼渣中氟的污染,结合炉渣基础理论,经过熔渣黏度和熔点影响因素的分析并通过正交试验得出优选的无氟预熔型精炼渣组成CaO=48%、Al2O3=40%、SiO2=4%、MgO=8%,该精炼渣的黏度和熔点分别为：0.78 Pa.s和1389℃.精炼渣的工业试验表明,精炼初期成渣速度快,为加快生产节奏奠定了基础.与原含氟精炼渣相比,避免氟污染问题;钢液平均脱硫率为86.5%,提高了7.5%;连铸坯中N、H、O的平均含量分别为：47.5×10-6、2.4×10-6、32.5×10-6,分别降低了13%、15%、15%;连铸坯中夹杂物的尺寸显著地减小,连铸坯的质量得到提高.     

脱硫精炼渣熔点的实验研究

在实验室条件下进行了精炼渣熔化特性测定及钢水深脱硫的实验研究,实验表明预熔精炼渣的熔化温度明显低于机械混合渣,CaF2和MgO对精炼渣的熔点的影响与其加入量有很大关系.在其它条件基本相同的情况下,熔点低的脱硫率高.     

GCr15轴承钢精炼渣结壳机理

 针对GCr15轴承钢生产过程中精炼渣结壳严重,导致钢液大量吸气、钢中夹杂物增多的问题,通过对结壳程度不同的精炼渣进行工业取样,采用化学分析、物理测试、微观测定的方法,研究其化学成分、熔化状况和微观结构对结壳的影响。研究发现,结壳物主要物相为钙铝酸盐、氧化钙、尖晶石和硅酸二钙,且高熔点的氧化钙、尖晶石、硅酸二钙先于低熔点的钙铝酸盐析出,并存在于钙铝酸盐之中,增加了钙铝酸盐晶体之间的结合强度,造成精炼渣结壳;应优化精炼渣成分,使其处于CaO-SiO2-Al2O3-MgO相图中钙铝酸盐物相区,减少冷却过程高熔点物相析出,防止凝固结壳的发生。     

LF精炼废渣循环利用脱硫方法探讨

介绍了LF精炼废渣的资源循环利用现状和目前LF精炼渣主要的脱硫方法,针对目前存在的问题提出去除废渣中硫的新思路,并对脱硫进行了理论分析,实现对LF精炼渣的循环利用,对企业的节能减排具有重要意义。     

钢包炉使用烧结型和预熔型精炼渣研究

对钢包炉(LF)精炼使用烧结型和预熔型精炼渣的精炼效果进行对比试验研究。结果表明:精炼使用烧结型或预熔型精炼渣化渣效果均较好,无结块等现象,钢包炉电极加热起弧时间相近,埋弧效果好。与烧结型精炼渣试验相比,预熔型精炼渣试验炉次平均白灰使用量减少59 kg/炉,精炼渣使用量减少61 kg/炉,平均精炼时间缩短1.7 min,平均脱硫率提高8.89%。     

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。