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。     

含铝钢LF精炼渣成分优化及造渣制度改进

针对含铝钢初炼钢水[C]低、[O]高的特点,提出采用CaO-Al2O3-CaF2系精炼渣,组分中CaO/Al2O3=1.7～1.9;出钢过程采用渣洗工艺向钢包加入大部分精炼渣,将连铸返回的热态精炼渣倒入精炼钢包中,缩短精炼成渣时间,保证足够的白渣和软吹时间。冶炼20Mn2A时,脱S率达到77.13%,铸坯T[O]为21×10^-6,铸坯中[Als]为0.026%,达到了良好的冶金效果。     

LF精炼渣发泡性能研究

从发泡剂、精炼渣发泡性能、精炼渣成分优化3个方面综述了精炼渣发泡性能的研究现状，最后展望了精炼渣的发展前景和方向，为今后精炼渣的研究和使用提供依据和参考。     

50t LF炉精炼渣系优化效果分析

由于原有的CaO-SiO2-Al2O3-CaF2渣系具有吸附夹杂能力差、侵蚀包衬、污染环境等缺点,从造渣制度、脱氧效果、脱硫效果、夹杂物吸附效果等方面对精炼渣系的优化效果进行了分析。     

高洁净度铝镇静钢LF精炼渣成分优化

采用Factsage热力学软件和KTH模型分别绘制了CaO-SiO2-Al2O3渣系等CaO、等Al2 O3活度、等温度线图和等硫容量图,探讨了LF精炼渣碱度、ω(CaO)/ω(Al2O3)、曼内斯曼指数与渣系熔点、硫容量以及吸附Al2O3夹杂能力的关系,最终获得高洁净度铝镇静钢理论渣系目标成分:ω (CaO)=50％～55％,ω(Al2O3)=22 ％～26％,ω(SiO2)=10％～12％,ω(MgO)=5％～8％.40Cr钢的现场试验证明应用该渣系铸坯ω(T.O)能够稳定控制在15×10-6以下,ω(S)平均达到90×10-6,洁净度达到了国内先进水平.     

低碳易切削钢LF炉精炼渣控制工艺

与还原渣相比,易切削钢LF精炼渣具有控氧、低脱硫率、低脱磷率的冶金功能特点。该类渣中须保持一定比例的FeO、MnO,低碱度,渣量适当并能充分吸附钢中A12O3、硅酸盐夹杂物。合适的精炼渣成分(质量分数,%)为:CaO 30~40,Al2O310~25,FeO 2~6,MnO 10~25,SiO210~20,MgO 4~8。该精炼渣的平均脱硫率为11.7%,平均LP为0.56;钢中B类夹杂物为0~1.0,C类夹杂物为0~1.5。     

CSP流程低碳低硅铝镇静钢精炼渣成分优化

通过热力学分析和计算,得出紧凑式带钢生产技术（CSP）流程低碳低硅铝镇静钢优化精炼渣成分（质量分数）为：CaO 50%~55%,Al₂O₃ 30%~36%,SiO₂ 1%~6%.在[Al%]=0.03时与之平衡的钢液成分为：[Si]0.2%~0.4%,氧活度（a_[O]）小于4.5×10^-6,[Ca]2×10^-5~4×10^-5.优化的精炼渣有很好的脱氧、脱硫和控硅能力,同时其有较低的熔点,优良的流动性和吸收夹杂物能力.实验室渣-钢平衡实验和工业试验均证明,优化的精炼渣系能够很好地控制钢液成分和夹杂物,有效提高钢水的洁净度.使用优化渣系后冷轧板由于表面质量问题而降级使用的比率由原来的1.23%降低为0.8%,而且吨钢钢包（LF）精炼成本降低了4.30元,接近10%.     

65Mn钢LF精炼渣系优化及工业试验

为了研究适合高洁净度高碳钢的LF精炼渣渣系,通过FactSage热力学软件计算精炼渣碱度(R)、(CaO)/(Al₂O₃)对精炼渣熔点的影响,得出最合适的精炼渣成分。根据热力学计算的精炼渣成分,降低原有渣系的钙铝比,并将优化的渣系成分用于65Mn钢工业试验。结果表明：优化后的精炼渣系成分质量分数为CaO52%～58%、Al₂O₃28%～33%、SiO₂8%～12%、MgO5%～7%、R=4～6、(CaO)/(Al₂O₃)=1.5～2;使用该渣系进行工业试验,LF出站时的T.[O]可达7×10^-6～13×10^-6,RH出站时的T.[O]可达6×10^-6～12×10^-6;钢中全氧质量分数基本可控制在10×10^-6内;65Mn钢卷中的B类细系夹杂均不大于1级,达到高级优质钢要求。     

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。     

LF精炼渣成分对帘线钢中铝含量的影响

 根据冶金熔体的共存理论,计算了CaO-MgO-MnO-FeO-SiO2-Al2O3六元渣系各组元的作用浓度。结合生产实际数据,建立了LF精炼过程中精炼渣成分和w［Al］之间氧化还原反应的数学模型,计算了精炼渣成分对w［Al］的影响。结果表明,LF精炼过程中w［Al］受w［Si］、w(FeO)联合控制。低碱度、低Al2O3含量的精炼渣对控制w［Al］有利,如果精炼渣碱度控制在0. 9,Al2O3含量(质量分数,下同)控制在3%以下,则可以将w［Al］控制在6×10-6以下。适当提高FeO含量有利于降低w［Al］。     

Inclusion Composition Control During LF Refining for SPCC Using FactSage Combined With Industrial Trials

Steel plate cold common (SPCC) is a Al-killed steel with Ca-treatment. The control of Al2O3 inclusion into low melting point liquid region is beneficial for inclusion removal, cast-ability promotion and defects reduction during rolling. Thus it is essential to understand steel-inclusion equilibrium since inclusion composition is determined by composition of liquid steel directly through steel-inclusion reaction. Thermodynamic calculation software FactSage is performed to understand how to control inclusion composition during ladle furnace (LF) refining, and industrial trials are carried out to verify calculated results. Firstly, target region for controlling CaO-Al2O3-MgO ternary inclusion is analyzed on the basis of the ternary phase diagram and the relationship between activities related to pure solid and activities related to pure liquid was fixed by thermodynamic analysis in order to obtain reliable activities for components of inclusions in the target region by FactSage. In addition, inclusions in steel samples are detected by scanning electron microscopy (SEM) combined with energy dispersive spectroscopy (EDS). It is found that most of Al2O3 inclusions are modified into lower melting point region but a number of them are still located in high melting point region at the end of LF refining after Ca-treatment. Moreover, the composition of liquid steel equilibrating with liquid CaO-Al2O3-MgO inclusion is obtained by steel-inclusion equilibrium calculation when w[Al]s is approximating 0.03% as: a[O] is 1.0×10-6 to 4.0×10-6, w[Ca] is 20×10-6 to 50×10-6 and w[Mg] is 0.1×10-6 to 3.0×10-6. At last, stability diagrams of various calcium aluminates and CaS are established and they show that liquid calcium aluminate inclusions form when w[Ca] is more than 20×10-6, but CaS precipitation is difficult to prevent because sufficiently low w[S] (<0.003%) is required.     

LF精炼炉渣性能探讨

LF钢包炉作为一种高效钢的二次精炼手段,借助电弧加热、造还原渣和底吹氩气搅拌等手段,以达到快速脱氧、脱硫、均匀钢水温度、成分,以及有效去除钢水中夹杂物的目的。探讨合理的精炼渣成分对于提高LF的作业率,降低脱硫时间,优化转炉、精炼炉和连铸之间的工艺衔接和加快生产节奏都具有重要的意义。     

LF精炼渣发泡性能的实验研究

采用钼丝挂渣法对CaO Al2O3渣系LF精炼渣的发泡指数进行了测定。结果表明:熔渣中表面活性组无SiO2可以促进渣的泡沫化;高熔点的2CaO·Al2O3·SiO2可增加渣的粘度,从而延长泡沫的持续时间;低含量的CaF2(<5%)会明显改善熔渣的泡沫化性能;另外,较低的温度和炉渣低氧化性以及分批加入渣料等都有利于形成泡沫渣。     

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。     

LF处理过程中钢水增铝问题的研究

硅镇静钢及少量铝脱氧的钢在LF处理过程中会发生钢水中铝含量增加以及夹杂物组成改变的现象.通过理论计算和工业生产实践研究了不同的渣系、钢水成分、处理时间等对LF精炼过程增铝的影响,不同精炼渣系下钢中夹杂的组成,结果表明采用CaO-SiO2渣系LF处理过程几乎不发生增铝现象,而采用CaO-Al2O3渣系随着处理时间的延长以及钢种成分的区别,钢中铝有不同程度的增加,生产实践结果与理论计算趋势基本一致.采用CaO-Al2O3渣系精炼与CaO-SiO2渣系相比,钢中Al2O3夹杂数增加4倍,氧化物复合夹杂中w(Al2O3)提高113%,w(CaO)提高24.5%.在帘线钢72A以及HRB400、SS400钢的生产实践中加以应用,使得LF处理后72A的w(Al)小于0.000 5%,HRB400、SS400的小于0.003%,避免了有害夹杂物的形成,消除了在小方坯连铸过程中的水口堵塞现象.     

新型LF炉精炼渣的研制与应用

根据鞍钢连铸钢水的精炼要求,在LF炉精炼渣系及成分设计的基础上,开发了一种预熔型精炼渣,并投入了生产.新型LF炉精炼渣平均用量为0.47kg/t,在其它条件不变的情况下,平均脱硫率达到64.8%,钢中夹杂物总含量平均为0.00823%,包衬寿命大于95次,冶金效果显著.     

LF—VD精炼渣组成对冶金效果的影响

研究了LF－VD过程渣成分的变化，同时分析了精炼渣对脱氧，脱硫和氧化物夹杂的影响，为冶炼洁净钢时对精炼渣成分的控制提供了参考。