降低400系不锈钢中夹杂物级别的优化改进措施

针对400系不锈钢的脱氧特点及夹杂物来源,明确了钙处理和精炼渣系优化两个降低钢中夹杂物的优化改进措施,维持300 m纯钙线喂入量,配以25%左右的萤石,渣系二元碱度由2.3降低至2.1,可以降低400系不锈钢中的B类夹杂物缺陷,B类夹杂物≤0.5级合格率达到95%。     

钢中不同氧含量对含S钢的MnS夹杂物影响

采用ASPEX自动扫描电镜,分析对比不同氧含量对钢中MnS类夹杂物的组成和形貌的影响。对比结果表明:当钢中氧含量处于高水平时,MnS夹杂物在整个含MnS类夹杂物中所占比例为70.89%,含MnS类夹杂物的尺寸指数为1.98;当钢中氧含量处于低水平时,MnS夹杂物在整个含MnS类夹杂物中所占比例为93.84%,含MnS类夹杂物的尺寸指数为4.5,夹杂物的外观由椭圆型转变为细长型。     

GCrl5轴承钢精炼渣对夹杂物祛除行为的研究

通过建立的夹杂物穿越钢渣界面运动模型,研究了精炼渣对夹杂物的吸附现象。结果表明,夹杂物 粒径、表面张力和熔渣粘度是影响夹杂物冲破钢渣界面的重要参数,大型夹杂物中粒径和熔渣粘度起决定作用,而 ≤ 20㎛ 级别的小型夹杂物中仅表面张力起决定作用;大型夹杂物冲破钢渣界面的能力远大于小型夹杂物。针对 小型夹杂物难以吸附的问题,运用了夹杂物运动模型和熔渣、钢液表面张力模型,研究了表面张力对吸附过程的影 响。结果表明,直径≤ 122.9 ㎛尺寸的夹杂物均无法穿越钢渣界面,回弹至钢液一侧,由此得出：无法通过调整精 炼渣用以吸附≤ 122.9 ㎛夹杂物以达到进一步降低钢中氧含量的目的。     

高洁净度钢轨钢的夹杂物控制技术

针对国内生产350 km/h高洁净度钢轨存在非金属夹杂物控制的核心问题,开展了相关研究.通过采用适宜的钢包底部吹氩模式和钢包渣组成,显著提高了钢中非金属夹杂物的去除率,T[O]去除率提高近40%;对硫化物夹杂的变性处理有效地控制了钢轨钢中夹杂组成和形态.这些技术在350 km/h高洁净度钢轨钢生产中的应用,不仅使钢轨的T[O]降到10.17×10-6,而且A类和B、C、D类非金属夹杂物评级分别≤2.0级和1.0级,实现了350km/h高洁净度钢轨钢的批量生产.     

LD－LF－CC工艺生产的82B钢铸坯洁净度研究

采用加入示踪剂、对铸坯进行系统取样与实验室综合分析相结合的方法,对LD-LF-CC工艺生产的82B钢铸坯中T[O]、显微夹杂物和大型夹杂物数量和粒径分布以及成分类型进行了系统研究。结果表明：铸坯中T[O]和显微夹杂物数量的平均值分别为28.42×10-6和17.78个/mm2,铸坯中0-4μm和4-10μm的夹杂物分别占显微夹杂物总数的87.21%和12.22%,显微夹杂物的类型主要为复合氧化物类和由复合氧化物和硫化钙构成的复合夹杂物。铸坯中大型夹杂物含量差别很大,大于300μm的夹杂物占大多数,大型夹杂物的形成与钢包耐火材料侵蚀和中间包卷渣有关。     

改善QT20CrMo含硫齿轮钢A类夹杂物的优化中心偏析的工艺实践

对A类夹杂物超标（A细>3.0级,A粗>2.5级）含硫齿轮钢QT20CrMo（/%:0.20C,0.020S,0.020Al,0.95Cr,0.20Mo）Φ16 mm轧材和150 mm×150 mm铸坯中的MnS央杂进行了分析,得出铸坯中心区域的大尺寸MnS夹杂物是轧材中超标A类夹杂物的来源,并且中心偏析严重是铸坯中心区域形成大尺寸MnS夹杂物的主要原因。通过将二次冷却比水量从0.37 L/kg提高到0.59 L/kg后,铸坯中心碳偏析指数由1.12~1.44降低至0.99~1.23,硫偏析指数由1.28~1.70降低至1.01~1.31,最大网状MnS尺寸由2 000μm降低至1 000μm。QT20CrMo钢轧材A类夹杂物合格率达100%,A细类央杂物≤2.0级的比例由25.0%提高至97.0%。     

含钇E36船板钢夹杂物改性

为了研究钇对E36船板钢中夹杂物成分和形貌的影响,对钇处理后E36船板钢中典型夹杂物进行热力学计算,并通过扫描电镜及能谱仪对钇处理前后E36船板钢中夹杂物进行检测分析,观察典型夹杂物形态和尺寸。结果表明,未添加稀土钇的E36船板钢主要为长条状MnS夹杂物;添加稀土钇后,钢中夹杂物主要为球状或类球状的含钇复合夹杂物。当钢中钇质量分数为0.007 8%时,夹杂物主要为球状或类球状的Y₂O₂S夹杂物和Y₂O₃夹杂物;当钢中钇质量分数增加至0.037 7%时,夹杂物改性为球状或类球状Y₂O₂S夹杂物、YS夹杂物和Y₂O₃夹杂物。     

无钙处理工艺对合金钢洁净度的影响

阐述了钙处理夹杂物变性的热力学和动力学理论基础。通过LF-VD流程试验,在无钙处理条件下,除低碳钢外,中、高碳钢钢水可浇性良好,钢中Ca含量可控制≤0.001%,D类、Ds非金属夹杂物≤1.0级命中率得到明显提升;通过优化精炼渣组成,并采用了一种含硫铝镇静钢后置硫合金化的方法,可以改善夹杂物的形态,得到细小、弥散分布的(Ca/Mn)·S夹杂物,从而提高钢的切削性能。     

切割丝用盘条非金属夹杂物对比分析

 借助Aspex Explorer全自动分析技术对日本神户制钢和国内某钢铁厂所产切割丝用盘条的夹杂物分析检测,详细讨论氧化物夹杂的尺寸、数量密度、成分以及形态。结果表明：神户所产盘条中夹杂物数量少、横截面尺寸均在5 μm以下,存在两类夹杂物,即富SiO2的SiO2-MnO-Al2O3-(R2O,R＝Na、K)系和低熔点的CaO-SiO2-Al2O3-MnO-(MgO)系夹杂物,两类夹杂物沿轧向均能很好变形,国内某厂所产盘条中夹杂物也分为两类：SiO2-MnO-Al2O3以及CaO-SiO2-Al2O3-MnO-(MgO),夹杂物数量多,变形差且检测到横截面尺寸5 μm以上的夹杂物。盘条化学成分分析表明,神户盘条中[w([Al]s)]为0.000 4%～0.000 6%,[w(T[O])]为0.001 2%～0.001 3%,国内盘条[w([Al]s)]为0.000 5%～0.000 6%,[w(T[O])]为0.001 5%～0.001 6%。     

钙处理对无取向硅钢中非金属夹杂物的影响

采用电解法和扫描电镜研究了300 t转炉-RH精炼钙处理对无取向硅钢板(%: ≤0.005C、1.2～2.2Si、0.2～0.6Mn、≤0.20P、≤0.005S、0.2～0.6Al、0～0.01Ca)中夹杂物的影响。结果表明,钢中Al含量为0.25%和0.35%时,钢中溶解氧均小于1×10^-4%,钙处理后都会产生CaS夹杂物,尤其是含0.35%Al的钢水;钙处理可以有效减少钢中的夹杂物数量,尤其是0.5μm以下的微细夹杂物数量;钙处理后夹杂物的种类以AlN、CaS为主,同时还含有少量的氧化物夹杂物以及AlN-CaS复合夹杂物,尺寸主要为1.5～5.0μm。     

提高20CrMnTiH齿轮钢冶金质量的工艺实践

20CrMnTiH齿轮钢（/%:0.17~0.23C,0.80~1.20Mn,0.17~0.37Si,1.00~1.45Cr,0.04~0.10Ti,≤0.035S,≤0.030P,≤0.0020O）的工艺流程为脱硫铁水-120t BOF-LF-160mm×160mm坯连铸-轧制Φ20~45mm材。通过目标控制LF精炼渣碱度4.0~8.0,渣中（FeO）≤0.75%,[Als]0.020%~0.035%,LF白渣时间≥30 min等并经过Ca处理和吹氩搅拌等工艺措施,145炉分析结果表明,T[O]为0.0006%~0.0018%,158炉统计结果得出,当Ca/Als=0.10~0.14时,钢中非金属夹杂物A、B、C细系≤2.0级,粗系≤1.5级,Ds类≤1.0级,20CrMnTiH齿轮钢的冶金质量显著提高。     

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。     

转炉冶炼S38MnSiV钢的生产实践

韶钢成功开发了S38MnSiV钢,检验表明该钢种的夹杂物完全能够满足A粗≤2.0,A细≤2.0;B粗≤2.0,B细≤2.0;C粗≤1.0,C细≤1.0;D粗≤1.0,D细≤1.5;粗系之和≤4.5,细系之和≤5.5的要求,氧含量都能够控制在20×10-6以内,实现了该钢种稳定、批量生产,并保证了产品的质量要求.     

37Mn5钢管外折叠成因分析和工艺控制

通过对37Mn5钢(%:0.39C、1.30Mn)Φ85 mm×8 mm管外折叠缺陷的分析,得出钢晶界处存在尺寸～20μm的硅酸盐和SiO2等脆性夹杂物是钢管外折叠形成的主要原因。通过控制转炉出钢后钢包顶渣厚度≤50mm,LF精炼(FeO)≤1%,白渣时间≥15 min,软吹氩≥10 min,全程保护连铸,使[O]为(11.6～17.1)×10^-6,钢中夹杂级别A类为0～2.0,B、C类为0,D类为0.5～1.0,有效地控制钢管外折叠的发生。     

Research on Key Metallurgical Technology of 350Km/h High‐Speed Rail Steel

Requirements like higher cleanliness and better quality of casting blooms are proposed for 350km/h higher speed rail steel. Present paper focuses on technical measures on improving the steel cleanliness and strand quality of 350km/h high‐speed rail steel in Panzhihua Iron & Steel Group Company. By means of series of packaging technology like dephosphorization in BOF, ladle refining, mold electromagnetic stirring and dynamic soft reduction, dephosphorization rate cleanliness and morphology control are greatly improved, with [S]≤0.015%, [P]≤0.025%, [H]≤1.5 × 10^?6, Al_s ≤ 0.004%, T[O] ≤20 × 10^?6, the grade of central porosity and segregation ≤1.0, the grade of central crack and middle crack ≤0.5, index of central carbon segregation ≤1.05, severity level of type‐A and type‐B inclusions ≤2.0 and 1.0, respectively. The optimized process meets the technical requirements on producing 350 km/h high‐speed rail steel and stable production is realized.     

110 t UHP EAF-LF-RH-CC流程生产GCr15轴承钢的工艺实践

马钢特钢公司生产GCr15轴承钢的流程为110 t UHP EBT EAF-120 t LF-RH-Φ380~Φ600 mm圆坯连铸工艺。通过控制EAF终点[C]≥0.10%,下渣量≤2.0 kg/t钢,出钢用铝铁预脱氧;LF终渣(/%):50~60CaO、5~6MgO、8~15SiO₂、15~20Al₂O₃,RH 67 Pa时间≥10 min,连铸结晶器、铸流、凝固末端电磁搅拌等工艺措施,使钢中总氧含量-T[O]≤8×10^-6,Φ130 mm材中A、B、C、D夹杂物≤1.0级,Ds夹杂0级,满足对产品冶金质量的要求。     

镁对低碳铝镇静钢SPHC中夹杂物变性的影响

运用热力学计算分析了镁对SPHC钢(0.065%C、0.025%Al)中夹杂物的作用,并结合80 t顶底复吹转炉流程工业试验,研究镁对SPHC钢中夹杂物的影响机理。热力学计算结果证明,当[Al]²/a_[Mg]³≤7.69×10¹⁰,钢中就会生成单独的MgO·Al₂O₃;对SPHC钢进行喂0.875 kg/t镁线的工业试验结果表明,镁处理可细化夹杂,使团簇状Al₂O₃变为细小的MgO·Al₂O₃夹杂,MnS夹杂也得到了变性,夹杂物数量减少,提高了钢液的纯净度。     

120 t BOF-LF-RH-CC流程冶炼石油套管钢时TiN的析出和控制

石油套管用钢(/%:0.26~0.29C,0.25~0.35Si,0.40~0.50Mn,≤0.009P,≤0.004S,0.95~1.05Cr,0.09~0.11V,0.02~0.04Al,0.015~0.020Ti,≤0.0060N)的生产流程为铁水预处理-120 t BOF-吹氩-LF-喂CaSi线-RH-合金化-喂CaSi线-软吹氩-Φ220 mm圆坯连铸工艺。通过热力学分析得出钢中N含量超过50×10^-6以及工业试验得出生产的圆铸坯中的N含量为67×10^-6时,在铸坯中易形成2μm以上的TiN夹杂。通过控制BOF终点[N]≤30×10^-6,LF终点[S]≤25×10^-6,[O]≤25×10^-6,[N]≤35×10^-6,RH合金化后终点[N]≤35×10^-6,[H]≤1.5×10^-6,稳定喂CaSi线速度300~400 m/min,控制中间包[N]≤40×10^-6,严格连铸保护浇铸工艺,则铸坯中的N含量≤50×10^-6,钢中TiN夹杂数量显著下降,未发现大尺寸TiN夹杂物。     

控制20CrMnTiH齿轮钢氧含量和夹杂物的生产试验

20CrMnTiH钢的工艺流程为100 t转炉-LF-VD-方坯连铸-轧制。通过采取提高转炉出钢[C]≥0.08%,优化LF精炼渣系,控制渣中CaO/Al₂O₃ 1.5～1.7,用喂SiCa线代替喂Ca线,防止钢水二次氧化等措施,20CrMnTiH齿轮钢氧含量0.001 5%～0.001 9%和夹杂物级别≤1.5。