减少IF钢钢包渣向钢水中传氧的研究

分析了因RH钢包渣氧势高而向钢水传氧对钢水纯净度的影响。通过计算确定出合理的RH进站溶解氧位,确保与之平衡的顶渣FeO活度在较低的范围内。另外分析了顶渣成分对顶渣FeO活度系数的影响,确定了合理的炉渣成分:转炉出钢结束后至RH脱碳期间,IF钢钢包顶渣w(SiO_2)=4%～5%,w(MgO)=8%～9%,w(CaO)/w(Al_2O_3)控制在1.8～2.2;RH脱氧结束后,确保RH结束渣w(CaO)/w(Al_2O_3)=1.3～1.5,既可以减少钢渣间传氧,又可以确保顶渣吸附夹杂的能力。     

优化精炼渣去除50Cr5MoV钢中Al_2O_3夹杂物的实验室研究

为了减少某钢厂EBT-LF-VD-VC工艺生产的50Cr5MoV轧辊钢中的Al_2O_3夹杂物,在实验室条件下,对LF精炼渣进行优化,研究了不同w(CaO)/w(Al_2O_3)比值的LF精炼渣去除夹杂的能力。结果表明:当w(CaO)=50%~55%,w(Al_2O_3)=25%~30%,即w(CaO)/w(Al_2O_3)=1.5~2.0时,优化后的精炼渣不仅能够去除大量的铝脱氧产物Al_2O_3,而且残余夹杂基本都转变为直径1~5μm且具有塑性的CaO-MgO-Al_2O_3球形复合夹杂。     

中磷铁水同时脱磷脱硫实验室研究

针对w([P])在0.33%~0.44%的中磷铁水,在1 350℃条件下采用喷吹法对同时脱磷脱硫渣系进行了优化试验。结果表明:CaO过剩系数、氧化剂过剩系数和w(CaF_2)/w(CaO)对脱磷的影响不大,但对脱硫影响显著。综合考虑脱磷率、脱硫率和渣量,最佳渣剂组成为CaO过剩系数45%,氧化剂过剩系数15%,w(CaF_2)/w(CaO)为0.5;用B_2O_3代替CaF_2,须将w(B_2O_3)/w(CaO)控制在0.20以上。     

轴承钢LF精炼深脱硫工艺的研究

为进一步降低轴承钢的硫含量,从脱硫热力学和动力学两方面着手,通过现场试验数据分析,对影响脱硫的炉渣成分、碱度、硫容量和w(Ca)/w(Al)等主要因素进行讨论,提出了LF精炼工艺优化措施。结合工业优化试验,结果表明:控制精炼渣w(SiO_2)≤5%,R≥10,w(FeO+MnO)≤0.5%,w(CaO)/w(Al_2O_3)=1.6~1.7时,轴承钢精炼脱硫率能达到94%,w(S)≤20×10~(-6)。     

转炉初渣熔点正交试验

用正交试验法配制一系列多元渣系,测定这些渣系的熔点,最低的达到1272℃,所以合理选择含有多种组份的初渣,对初渣熔点的降低十分有利。影响初渣熔点的主要因素是CaO/SiO_2、MgO和Al_2O_3,次要因素是Fe_2O_3/ΣFeO、(CaO+0.7MgO)/ΣFeO、MnO和CaF_2。用Al_2O_3取代CaF_2的助熔作用是有意义的。     

高铝精炼渣对重轨钢中夹杂物的影响

本文以国内某厂重轨钢U71Mn为例,开展了不同Al_2O_3质量分数精炼渣对重轨钢中夹杂物的影响研究.研究结果表明:在实验室条件下,钢中全氧质量分数随着精炼渣中CaO/SiO_2的增加逐渐降低,钢中夹杂物的平均直径随渣中Al_2O_3质量分数的增加先减小后增大.夹杂物中氧化铝质量分数随着渣中Al_2O_3质量分数降低而降低,当渣中Al_2O_3质量分数低于30%时,精炼渣中Al_2O_3质量分数对夹杂物中氧化铝质量分数影响不大.试样中较大尺寸夹杂物均是以Al_2O_3·MgO为核心的包裹型夹杂,部分试样在Al_2O_3·MgO外侧包有少量的SiO_2,并随着渣中CaO/SiO_2值增加而逐渐减少.夹杂物最外侧为硫化物包裹层,且随着CaO/SiO_2增加包裹范围逐渐变小.     

20CrMnTi齿轮钢LF精炼渣优化

针对某厂20CrMnTi齿轮钢生产过程中全氧含量控制偏高,夹杂物控制水平差等问题,研究利用FactSage热力学软件计算结果着重探讨精炼渣碱度、w(CaO)/w(Al_2O_3)、MI指数与Al_2O_3夹杂吸附能力的影响关系,最终得到适用于该厂生产齿轮钢(20CrMnTi)的LF精炼渣系范围为:w(CaO)=50%~55%,w(Al_2O_3)=22%~26%,w(SiO_2)=10%~12%,w(MgO)=5%~7%。使用该渣系进行工业试验,铸坯中全氧质量分数由17×10~(-6)降至14×10~(-6),且铸坯中显微夹杂物尺寸也明显降低,由2.0μm降至1.4μm,且工艺优化后铸坯中观察到的绝大部分夹杂物都在1 500℃液相线以内变化,夹杂物变性效果良好。     

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3脱磷渣系中组元活度的计算

2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体的生成可提高转炉液相渣的脱磷能力,减少渣量.但目前CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3渣系中各组元活度的变化规律尚不明确,无法为分析含磷固溶体的形成机理提供理论依据.为此,本文依据分子离子共存理论建立了熔渣组元的活度模型,分析了不同条件下组元活度的变化规律.结果表明:随渣中Al_2O_3含量的增加,2CaO·SiO_2、3CaO·P_2O_5、3FeO·P_2O_5的活度逐渐降低;随着碱度的增大,3CaO·P_2O_5的活度升高,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5的活度则呈先升高后降低的趋势;随着渣中FeO含量的增加,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5及CaO·Al_2O_3的活度逐渐增大,并在w(FeO)为15%时达到最大值,之后逐渐降低;升高温度会导致CaO、3CaO·SiO_2的活度增大,2CaO·SiO_2的活度降低.     

100t钢包精炼渣系优化选择及应用

通过对精炼渣的熔点、组元活度、黏度、理论硫分配比的分析,研究出高吸附夹杂物能力同时兼顾脱硫能力的LF精炼渣系:w(CaO)=55%~59%,w(Al_2O_3)=27%~32%,w(SiO_2)=5%~10%,w(MgO)≤8%,w(FeO+MnO)1%。通过物料平衡计算,设计100 t钢包精炼的造渣方案,并在100 t LF精炼炉进行试验。试验结果显示,造渣方案满足新渣系的要求,同时新渣系在满足冶炼脱硫要求的情况下,其去除夹杂的能力显著提高,B类和D类夹杂物评级均在1.0级以下,成品全氧质量分数控制在0.000 6%~0.001 1%。     

目前常用脱硫精炼渣

<正>目前常用的脱硫精炼渣主要由CaO、Al_2O_3、SiO_2、MgO、CaF_2等成分组成。CaO是碱性氧化物,对脱硫起主要作用;Al_2O_3本身呈酸性,无脱硫作用,在一定程度上能降低熔渣的碱度。但是Al_2O_3能与CaO结合成低熔点化合物,降低精炼渣的熔点;SiO_2主要起助熔剂作用,它对精炼渣发泡,减少钢中点状夹杂物也有一定作用;MgO与硫有一定结合能力,但是这种结合能力不如CaO,而且MgO     

电渣重熔六元渣系FeO活度的研究

利用熔渣分子—离子共存理论,研究了电渣重熔20%CaO-20%Al_2O_3-60%CaF_2渣系在冶炼过程中,由于吸收MgO、FeO、SiO_2等夹杂物后,在渣中形成了一定浓度的FeO,而使渣系具有向钢液传递[O]的能力,考察了1 550℃下FeO、MgO质量分数以及二元碱度w(CaO)/w(SiO_2)对FeO活度的影响;分析了该渣系在1 550、1 600、1 650、1 700、1 750和1 800℃下FeO活度随温度的变化情况,构建了20%CaO-20%Al_2O_3-60%CaF_2为基础渣系的六元渣系的FeO活度的模型.研究表明:FeO活度随二元碱度w(CaO)/w(SiO_2)的增加而先增大至趋于平缓后略微减小,在碱度为3.8达到最大;FeO活度随FeO质量分数增加而线性增加,高碱度时,随FeO质量分数增加FeO活度相近;碱度为1时,FeO的活度随MgO的质量分数增加而增大,随温度升高而增加,且MgO含量越高,FeO活度越大;当碱度增加到4、7、10时,FeO的活度随MgO的质量分数增加而减小,相同质量分数的MgO时,碱度越大,FeO活度值越小;碱度为4,MgO的质量分数为1%时,FeO活度达到最大值,高碱度时,温度升高,FeO活度基本保持不变,且同一温度下,碱度越大,FeO活度反而降低.工业试验表明,该模型可以直接利用渣系对金属熔体中氧含量变化进行预测,并对减小钢液中氧含量具有指导意义.     

LF-VD工艺冶炼20CrMnTi齿轮钢全氧和夹杂物控制研究

对福建三钢转炉-LF精炼-VD精炼-连铸工艺生产的20CrMnTi齿轮钢全氧和夹杂物行为研究,发现VD终渣中w(FeO)增加0.1%,全氧含量(质量分数)增加1×10~(-6)左右;VD终渣碱度R在6～18范围内时,R与全氧之间没有明显的对应关系;VD终渣m(CaO)/m(Al_2O_3)在1.5～1.8范围内,钢中全氧较低,且夹杂物塑性较好。认为合理渣系中从(FeO)小于1%,m(CaO)/m(Al_2O_3)的比值在1.5～1.8,渣中的R控制在8～10之间。由于钢液S含量和喂入Ca-Si线偏高导致夹杂物中CaS含量偏高。当Al活度为0.03%、0.04%和0.05%,Ca活度大于0.001 2%,0.001 4%和0.001 7%,S的活度小于0.011%、0.009%和0.007%时,钢液中可以形成低熔点钙铝酸盐12CaO-7Al_2O_3,且抑制CaS的形成。     

CSP厂钢包炉深脱硫分析与探讨

对CSP厂钢包LF炉脱硫的反应机理进行了分析,在此基础上,研究了炉渣成分对硫分配比的影响、钢水硫含量的变化情况。提出了最佳脱硫渣成分控制范围w(CaO):52%~57%、w(Al_2O_3):35%~40%、w(SiO_2)≤6%,w(FeO+MnO)≤1%;通过生产控制,钢包炉深脱硫后成品w(S)≤0.004%,满足了生产低硫、超低硫钢种的需求。     

超低硫钢精炼最佳渣组成研究

本文分别从碱度、渣脂数、光学碱度及渣氧化性方面研究了CaO(MgO)—SiO_2—Al_2O_3渣系的脱硫能力,结果得到:①碱度和渣指数对脱硫的影响是相互作用的,单纯控制某一参数达不到最佳效果,二者应当匹配起来;②光学碱度为0.81左右或渣组成为58～64％CaO(MgO)—8～12％SiO_2—24～28％Al_2O_3为较适宜的最佳渣组成,③控制％FeO十MnO<0.6％对精炼％S<10ppm的超低硫钢是必要的。     

炉渣反应平衡对钢中总氧和非金属夹杂物影响的研究

高强度低合金钢为了控制钢中硫含量,生产过程中采用高碱度、低氧化性精炼渣,致使钢中生成尺寸较大的塑性夹杂物,严重影响钢材质量。炉渣组成对钢中夹杂物有很大影响,文章介绍了采用钢-渣平衡的方法对五种渣系(不同CaO/SiO_2和Al_2O_3%)钢中总氧和非金属夹杂物影响的研究。结果表明,钢-渣反应平衡后,顶渣中Ca O/SiO_2在1.93~4.54,Al_2O_3 %在21%~30%;钢中T.O在7×10~(-6)~19×10~(-6);钢中夹杂物呈球形,绝大多数尺寸在5μm以下,类型为Al_2O_3-Si O2-CaO-MgO系,部分夹杂物中含有少量MnO。当顶渣中Al_2O_3含量一定时,随着顶渣中(CaO+MgO)/SiO_2提高,T.O下降;夹杂物中MnO含量降低,CaO/Al_2O_3增加。当顶渣CaO/SiO_2一定时,随着渣中Al_2O_3含量的提高,T.O增加;夹杂物中Al_2O_3含量增加,CaO含量也相应增加,CaO/Al_2O_3变化不大,约在1,夹杂物中MgO含量和MgO/Al_2O_3下降。随着钢中T.O含量的增加,夹杂物的数量呈上升的趋势;钢中出现大尺寸夹杂物的几率增加。     

废耐火砖造还原渣脱硫实验及机理探讨

用资源广、价格低廉的废耐火砖,造CaO—Al_2O_3系还原渣,进行渣洗脱硫的效果,较之传统的CaO—CaF_2白渣法,具有渣量小,氧化亚铁允许稍高出钢而脱硫效果相当甚至更好的优点。此种渣的主要成分铝酸钙(12CaO·Al_2O_3)熔点低,能增加硫在石灰中的溶解度,因而可提高渣的脱硫能力并适度提高钢的清洁度。     

12Mn钢精炼渣CaO/Al_2O_3值优化

通过对12Mn钢精炼渣渣系进行调整,优化CaO/Al_2O_3值使得渣系脱硫率提高,熔化温度降低,钢中氧含量降低。结果显示CaO/Al_2O_3值由调整前的平均值3.29降到了1.64,使得熔点降低进而提高脱硫率;最终通过脱硫率和钢中氧含量验证了CaO/Al_2O_3值在1.4～1.7时效果最佳。该研究对12Mn钢精炼渣系调整具有重要指导意义。     

CaO-MgO_((snt))-MnO-FeO_n-SiO_2-P_2O_5渣系与铁液之间的磷平衡分配比

在MgO坩埚中于1600℃下进行了CaO=25～50％的CaO—MgO_(sat)—SiO_2—FeO_n(及少量MnO、Al_2O_3和CaF_2)渣系与铁液之间的L_p,平衡实验。通过多种回归方程的比较,得出该实验条件下磷平衡分配比的最佳表达式为 lg(％P)/[％P]=0.0491[(％CaO)+0.7(％MgO)]+2.5lg(％TFe)+0.5lg(％P_2O_5)-3.505 N=34,R=0.939,S=0.117其S值较Healy公式的(S±0.4)小。并且。(1)当[(％CaO)+0.7(％MgO)]/(％TFe)=2时,(％P)/[％P]值最大,(2)(％P)/[％P]随(％Fe_2O_3)/[(％Fe_2O_3)+[(％FeO)]的增大和(％SiO_2)的减少而增大的关系十分显著。从而提出生产中应控制(％TFe)=1/2[(％CaO)+0.7(％MgO)],提高(Fe_2O_3)含量和降低(SiO_2)含量。     

低硅、低硫铝镇静钢冶炼技术研究

分析了低硅、低硫铝镇静钢精炼过程中回硅的原因,并提出了改善措施。认为精炼渣中SiO_2含量及其氧化性是增硅的主要原因。通过加强转炉终点钢水温度、顶渣成分和下渣量控制,并优化精炼渣成分和脱氧过程,控制碱度在8～12,w(CaO)为50%～60%、w(Al_2O_3)为20%～30%、w(SiO_2)为4%～8%、w(MgO)为5%～7%,同时脱氧时将钢砂铝改为粒度小的铝粒,控制其加入量和氩气流量,使铝粒浮在渣面,降低其氧化性等一系列技术措施,脱硫效果优于原工艺,钢中硅质量分数明显降低,平均为0.024%,且控制稳定。     

超低碳弱脱氧钢炉渣硫容量和硫分配比探讨

首先简述了现有炉渣硫容量的预测模型,包括光学碱度模型和皇家工学院(kungliga tekniska h9gskolan,简称KTH)模型等,同时提出利用FactSage软件计算炉渣的硫容量,并与前两种模型进行对比。结果表明,这3种模型都能较好地预测RH顶渣的硫容量;利用FactSage软件对超低碳钢钢-渣间的硫分配比进行计算,计算结果与检测结果非常接近。因此,FactSage软件可以用来预测超低碳弱脱氧钢RH(Ruhrstahl-Hereaeus)顶渣的硫容量和钢-渣间的硫分配比,并指导生产实践。同时指出,对于超低碳钢的生产,增大RH顶渣中w(CaO)/w(Al_2O_3)比值,降低渣中(FeO+MnO)和SiO_2的质量分数,可以将钢液中硫质量分数控制在较低水平。