37Mn5钢中宏观大尺寸夹杂物形成机理及控制

以EAF-LF-VD-钙处理-CC实际生产工艺路线为背景,利用超声波探伤检测方法,研究37Mn5热轧棒材中毫米级宏观大尺寸夹杂物形貌特征、尺寸大小及成分特点,通过对实际精炼过程中的棒材进行取样分析,探明钢液、炉渣成分和夹杂物的演变规律,同时提出了对应的改进措施.研究结果表明:热轧棒材中造成探伤不合格的宏观大尺寸夹杂物主要由小于10μm细小的CaO-MgO-Al2O3类夹杂物堆集而成,纵截面尺寸长约20 mm,这类夹杂物大都位于高熔点区(非液相区),在连铸过程碰撞、合并、聚集、长大而成.系统的工艺研究表明:这类探伤缺陷形成的主要原因,是电炉出钢和VD真空精炼过程所生成的氧化铝夹杂物没有被有效去除,以及真空后的钙处理工艺没有使其完全低熔点化.控制电炉出钢氧化程度、LF炉氧化铝高效去除以及VD过程较低的铝损失,可显著降低这类探伤缺陷的发生率,并在生产实践中得到了成功应用.     

37Mn5钢精炼过程大尺寸Al2O3-SiO2-MnO类夹杂物形成与演变机理

为探究37Mn5钢精炼过程尺寸在10μm以上的大尺寸Al₂O₃-SiO₂-MnO类夹杂物的形成与演变机理,在实际“EAF→LF→VD→钙处理→CC”工艺生产37Mn5钢的精炼全流程进行系统取样,检测了钢液成分并重点分析了不同冶炼阶段大尺寸Al₂O₃-SiO₂-MnO类夹杂物的形貌和成分特征,结合实际生产工艺与热力学计算,揭示了这类夹杂物的演变规律。研究结果表明：由于出钢过程局部钢液Al含量低而O含量高,大尺寸Al₂O₃-SiO₂-MnO夹杂物形成;LF精炼初期,局部Ca含量增加形成Al₂O₃-SiO₂-MnO-CaO夹杂物;LF精炼中期以后Ti含量增加会变性前期形成的这两类夹杂物,形成含TiO_x的夹杂物,随着冶炼的进行,Ti元素在夹杂物中分布逐渐均匀;VD后钙处理量不足导致夹杂物变性效果不理想,对大尺寸夹...     

37CrMnMo钢冶炼过程夹杂物控制工艺

通过对石油钻杆接头用钢37CrMnMo冶炼过程现场取样,对试样中的夹杂物进行定量和定性分析,确定了该钢种夹杂物控制改进措施.轧材中夹杂物评级一次检验统计结果表明,该措施在冶炼实践中最终取得了较好的效果.     

37Mn5钢管内壁鼓包缺陷分析

37Mn5钢管热轧矫直后在内管壁出现鼓包缺陷,为了查找鼓包产生原因,采用显微镜和扫描电子显微镜等设备对鼓包的形貌、微观组织、化学成分及鼓包区域的形貌等内容进行了分析。结果表明:钢管化学成分和组织正常,钢管基体和鼓包区域含有较多相同的夹杂物,夹杂物均含有Ca、O、Fe、Na、K、Mg 等元素,这些元素组成含有多种氧化物和结晶器保护渣的大尺寸复合型夹杂物。进而得知钢管的鼓包缺陷产生原因:由于钢管内存在大量此类复合夹杂物在穿管过程中和钢管基体间的接触层面脱离并逐渐萌生裂纹,裂纹在比较大的周向压力作用下向内壁凸起并形成鼓包。     

37Mn5圆坯表面气孔原因分析与控制

分析了37Mn5圆坯表面气孔形成的机理和影响因素,认定钢水脱氧不良造成钢中气体含量高、保护渣绝热保温性能差、结晶器电磁搅拌强度弱是产生37Mn5圆坯表面气孔的主要原因.通过改进转炉脱氧工艺,保持物料干燥,控制钢中气体含量;减少保护渣熔剂和配碳量提高绝热保温性能;增大电磁搅拌频率和电流以及低拉速变渣线操作等措施的实施,使37Mn5圆坯表面气孔缺陷得到了有效控制.     

SPCC钢精炼渣与夹杂物相关性研究

针对SPCC钢的生产工艺情况,研究精炼渣与夹杂物相关性,分析精炼渣化学成分、w(CaO)/w(Al2O3)等对钢中夹杂物大小、形貌、类别等的影响。研究表明,精炼渣w(CaO)/w(Al2O3)为1.38~1.66时,钢中夹杂物分布较好,即大颗粒夹杂物比率较小,小颗粒夹杂物比率较大。     

BOF-LF-VD-CC生产37Mn5钢夹杂物的行为演变

为了探究37Mn5钢生产过程中夹杂物的行为演变过程,减少钢中非金属夹杂物的数量,针对国内某钢厂生产37Mn5钢管所采用的BOF-LF-VD-CC工艺流程取不同工位的钢样,分析夹杂物数量、尺寸、成分的变化规律。结果表明,LF出站后的夹杂物类型主要包含两种,MnS夹杂物和MnS-Al₂O₃夹杂物;VD出站后夹杂物多为MnS夹杂物、Al₂O₃-CaO-MgO、Al₂O₃-CaO-MgO-CaS复合夹杂物,夹杂物数密度相比于LF出站下降了21.54%,平均尺寸降低了57.05%,同时夹杂物形状由不规则变为球形,这说明VD有良好的精炼效果。中间包中夹杂物数量增加,可能是由于发生了二次氧化,应选择成分合理的保护渣,提高钢液质量。     

RH精炼过程中IF钢小型夹杂物演变规律分析

以邯钢IF钢生产过程中某浇次的前两炉为研究对象,通过采用分工序取样,并借助氮氧分析仪、扫描电镜及EDS分析等手段,系统分析了RH精炼过程中IF钢夹杂物的演变规律。结果表明:(1)氮含量在脱氧3 min时最低分别为0. 001 8%和0. 001 4%,随后逐渐升高,到静置30 min时分别达到0. 002 7%和0. 002 3%。全氧含量变化与氮含量相反,脱氧3 min时最高,分别达到0. 006 6%和0. 006 2%,至静置30 min时分别降至0. 003 74%和0. 003 71%;(2)脱碳结束时,夹杂物主要为MnO、P2O5、MnS夹杂及其组成的复合夹杂,尺寸在2～3μm之间。加铝脱氧3 min后,夹杂物以球状或簇状的Al2O3夹杂为主,尺寸在2～100μm之间。合金化后,夹杂物主要以Ti N夹杂、纯Al2O3夹杂、Al2O3-Ti N夹杂、Al2O3-Ti O2夹杂和A2O3-MnS-Ti N复合夹杂物为主,尺寸在1～20μm之间。随着静置时间的增加,夹杂物Al2O3-Ti O2夹杂数量减少,Al2O3-MgO略有增加,其他夹杂物的变化不明显。     

37Mn5钢管内壁鳞片状缺陷原因分析及改进措施

针对37Mn5钢管生产过程中,管坯穿管后钢管内壁出现大量鳞片状缺陷的情况,采用宏观观察、化学分析、微观分析等方法对鳞片状缺陷产生的原因进行研究。结果表明,37Mn5钢管内壁存在多种大型夹杂物,管坯在进行穿管时,随着管壁厚度的减小,夹杂物会导致钢管内壁产生鳞片状缺陷。采取减少钢中大型夹杂物含量等改进措施后,钢管内壁鳞片状缺陷明显减少。     

38CrMoAl钢精炼过程夹杂物生成及演变规律

国内某厂冶炼38CrMoAl高铝钢时由于钢中非金属夹杂物超标而导致的钢材质量不达标情况时有发生。该钢的工业试验采用了“转炉(LD)-LF精炼(铝脱氧及合金化、高碱度渣精炼)-RH真空精炼-软吹-连铸”工艺流程。为了更好地去除钢中非金属夹杂物,采用分级分段的取样方法对工业试验进行取样,从而对钢中非金属夹杂物生成原因以及演变规律进行研究。结果表明,采用高碱度渣精炼可以有效降低夹杂物中Al₂O₃的质量分数,使之改性为钙镁铝酸盐夹杂物;RH软吹时夹杂物平均成分落在液相线内。     

37Mn高压气瓶用坯试制

本文讨论了包钢37Mn高压气瓶用坯的试制工艺，分析了存在质量问题，提出改进措施，在包钢现有装备条件下，采用转炉——精炼——VD模铸—初轧——轨梁工艺生产该类产品，其各项技术性能指标均可达到标准要求，具备批量生产能力。     

高品质37Mn5油井管坯钢的研制开发

莱钢采用UHP电炉冶炼-LF精炼-连铸-热送-轧制短流程工艺路线开发生产J55级37Mn5油井管坯钢,采取了精料、精炼强化脱氧、连铸保护浇注等工艺措施,使生产出的产品成分均匀、残余元素含量低、氧含量低、夹杂物少、晶粒细小,满足了石油工业对高质量油井管的要求。     

37Mn5油井管钢的生产试验研究

对用电弧炉－ＬＦ钢包炉－水平连铸机生产３７Ｍｎ５油井管钢进行了试验,研究了满足水平加铸生产要求的高纯度钢水的冶炼及精炼工艺,以及水平连铸钢管坯料的合理工艺参数,并提出了３７Ｍｎ５油井管钢的内控成分圾该钢管的实际生产工艺。     

超低碳钢连铸坯钩状坯壳的演变与夹杂物的捕集

超低碳钢常用于生产汽车面板等表面质量要求较高的产品.连铸坯皮下的钩状坯壳很容易捕集夹杂物导致冷轧钢板表面出现翘皮、亮/暗线等缺陷,对产品质量具有严重危害.采用数值模拟分析了钩状坯壳的形成和演变过程.将计算的初生坯壳形状制作成物理模型,模拟了夹杂物在凝固前沿被捕集的过程,并对凝固钩区域不同位置的夹杂物的受力特征进行了分析.结果表明,凝固钩在弯月面中形成以后,不会直接湮没进坯壳内,而是要经历熔化、变粗、生长、湮没等逐步演变的过程.数值模型预测拉速1.3 m·min^-1条件下最终存留在坯壳中的凝固钩深度约为2.5 mm,这与实际观察到的钩状坯壳的尺寸基本一致.模拟得到的钩状坯壳形貌与铸坯表层和漏钢坯壳的金相特征较为接近.夹杂物最容易在凝固钩下表面被捕集,不容易在凝固钩上表面被捕集,特别是对尺寸相对较大的夹杂物.但是溢流发生时,靠近弯月面处的夹杂物可能随着钢流进入到初生凝固钩上部而被快速冷却的钢液包裹.两道凝固钩之间的坯壳由于其凝固前沿处于垂直分布,小于100 μm夹杂物可能被捕集而大尺寸夹杂物不易被捕集.     

RH精炼真空度对超低碳钢夹杂物去除的影响

 大尺寸非金属夹杂物是引起超低碳钢冷轧钢板表面线状缺陷的重要原因。以IF钢为例,铸坯中大尺寸夹杂物主要有3类,即结晶器保护渣卷入后被凝固坯壳捕获;连铸过程中钢水二次氧化产生且未上浮去除的;钢液中未充分去除的夹杂物在浸入式水口处粘连、堵塞,后续堵塞物脱落被凝固坯壳捕获。钢液一次脱氧生成的夹杂物中,不低于100 μm的夹杂物在RH处理过程中较容易去除,100 μm以下的夹杂物受钢液的流动影响较大,特别是不超过20 μm的夹杂物由于其上浮时间长、钢液流动的跟随性好,去除难度较大。RH是超低碳钢最重要的精炼设备,也是夹杂物去除的关键环节,研究RH去除20 μm夹杂物的新技术具有重要的意义。研究了RH脱碳结束加铝后真空度对夹杂物去除的影响,创新性提出了低真空度去除不超过20 μm夹杂物的新技术。研究结果表明,与高真空度处理工艺(常规工艺)相比,低真空度(压力5 kPa)处理的钢液中夹杂物数量降低更显著,中间包钢液总氧质量分数平均降低0.000 2%,钢液增氮水平相当。冷轧钢板因炼钢原因导致的线状缺陷降级率比常规工艺降低了29%。夹杂物在钢液中的跟随性理论分析表明,低真空度处理工艺下RH内钢液循环流量和钢液流速减小,降低了RH处理过程中夹杂物随钢液的跟随性,提高了不超过20 μm夹杂物的去除效率,有效改善了水口堵塞程度、提高了轧板表面质量。