60t转炉用含铬铁水冶炼HRB400钢的工艺实践

试验研究了铁水中铬含量(0.15%~0.27%)对脱磷率、Cr、Mn回收率和HRB400钢力学性能的影响。通过生产实践得出铁水最佳Cr含量为0.18%~0.25%和炉渣(Cr_2O_3)为2%,通过合理控制炉渣成分(/%:45.84CaO,16.10SiO_2,8.81MgO,1.60Al_2O_3,3.48P_2O_5,1.55Cr_2O_3,13.23TFe,R2.84),转炉脱磷率为80.33%,Cr的回收率为71.35%,转炉终点[Cr]为0.13%以上,钢中Si含量可降低0.02%,Mn含量降低0.03%,可有效利用残余元素Cr替代部分Si和Mn,降低了生产成本。     

300t-BOF-RH-CC流程冶炼Ti-IF钢夹杂物的衍变行为

试验Ti-IF钢(/%:≤0.003 5C,≤0.03Si,0.08~0.20Mn,≤0.025P,≤0.015S,0.05~0.07Ti,0.030~0.055Als,≤0.004 0N)BOF终点[C]0.03%~0.06%,终点[O]0.003 0%~0.060 0%,出钢过程加石灰和含Al钢包顶渣改质剂,RH终渣组成/%:53.38CaO,7.05FeO,1.01MnO,31.4Al_2O_3,5.7MgO,0.3P_2O_5,0.022S。RH精炼过程取样分析表明,通过加顶渣改质剂,控制8%(FeO+MnO),CaO/Al_2O_3=1.7,能较好去除钢中夹杂物,精炼过程钢中氧含量逐步下降,铸坯中氧含量为0.001 4%,氮含量为0.001 5%;脱碳结束时夹杂物主要为MnO;铝脱氧结束之后为Al_2O_3;合金化后为Al_2O_3及Al-O-Ti复合夹杂物;在铸坯中,前述夹杂物有效去除,但在凝固过程析出TiN夹杂。     

60t LF精炼终点GCr15轴承钢中氧化物夹杂特性的研究

通过电弧炉出钢加铝铁、硅铁脱氧,LF精炼初渣的组分为(/%:27.39~37.34Al_2O_3,38.42~38.68CaO,14.20~18.38SiO_2,8.50~10.72MgO,0.82~0.89FeO,0.27~0.33MnO,0.69~0.74S,0.66~0.75TiO_2,(CaO)/(SiO_2)=2.09~2.72,(CaO)/(Al_2O_3)=1.04~1.40),LF终点T[O]为0.001 2%~0.0019%,T[N]为0.004 3%~0.005 0%,[Ti]0.002%和[Ca]0.006%~0.009%。GCr15轴承钢LF精炼终点氧化物夹杂分析结果表明,钢中主要氧化物夹杂为镁铝尖晶石(MgO·Al_2O_3)和钙镁铝尖晶石氧化物(CaO·MgO·Al_2O_3)。镁铝尖晶石平均尺寸低于0.5μm,当有MnS、TiN等在其上析出后平均尺寸增大。钙镁铝尖晶石平均尺寸通常在2μm以上,在精炼温度下呈液态,易在钢中聚集长大,其尺寸(1.39~2.12μm)比固态的钙镁铝尖晶石-MnS夹杂物大,且更被精炼渣吸收并上浮去除。随着精炼过程钢液中的硫含量降低,以这两类尖晶石为核心的含MnS的复合夹杂物的平均尺寸降低。适当降低精炼终点渣中MgO的含量、光学碱度和黏度可以减少钢中夹杂物的数量并降低其平均尺寸。     

锰硅合金冶炼采用高Al2O3炉渣的研究

本文介绍了上海铁合金厂冶炼锰硅合金的渣型,并通过大量生产数据的统计分析,探讨了渣中 MnO 含量与炉渣碱度、Al_2O_3含量等因素间的关系。实测了炉渣的熔点、熔化速度和粘度。提出了冶炼锰硅合金的高 Al_2O_3炉渣的渣型是:CaO 23—27%、MgO 6—8%、SiO_2 33—37%、Al_2O_3 18—21%、三元碱度(CaO+MgO)/SiO_2 0.7—0.9、含氟2—3%。     

造渣制度对石油套管钢37Mn5脱硫率的影响

分析了石油套管钢37Mn5的精炼渣碱度w(CaO)/w(SiO_2),Al_2O_3和CaF_2、w(FeO)质量分数对37Mn5钢脱硫效果的影响。结果表明,随渣中w(CaO)/w(SiO_2)增加,脱硫率先增后减;随渣中w(FeO)降低,脱硫率明显增大;随渣中CaF_2质量分数增加,脱硫率先增后减;渣中Al_2O_3含量在9-14%时炉渣脱硫效果较好。实验优化的最佳脱硫渣系组成为(CaO)/w(SiO_2)=2.9-3.2,w(MgO)=5.5%,(FeO+MnO)1%,w(CaF_2)=4%~7%,w(Al_2O_3)=15%。     

低碳铝镇静钢转炉炼钢低温脱磷工艺

对转炉脱磷进行热力学与动力学分析,介绍了低碳铝镇静钢转炉低温脱磷生产工艺,对该生产工艺过程参数进行了统计分析,并对过程炉渣进行了SEM、EDS、XRD分析。结果表明:通过降低平均出钢温度至1 617℃,碱度控制在2.4～3.0,TFe质量分数控制在12%～15%,转炉后期脱磷效率大大加强,冶炼后期调渣后TSC阶段渣钢磷分配比在50～120之间,TSO阶段磷分配比在100～300之间。转炉终点炉渣中固磷矿相主要是15CaO·6SiO_2·P_2O_5,其中P_2O_5主要集中在块状2CaO·SiO_2～3CaO·SiO_2相中,而针状Fe-Mg-Mn的氧化物相中基本没有P_2O_5,冶炼后期通过适当延长低枪位-大氧气流量冶炼时间来回收渣中部分铁,对脱磷影响不大。     

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.     

X射线荧光光谱法测定炉渣中主次成分

以Li_2B_4O_7为熔剂,LiBr为脱膜剂,熔融法制备样品,建立了X射线荧光光谱对钢渣中CaO、MgO、SiO_2、P_2O_5、S、Al_2O_3、MnO、TiO_2、和Fe 9项成分的快速检测方法。采用转炉渣、高炉渣、平炉渣系列标样绘制校准曲线,使曲线可以适用于各种炉渣样品分析。     

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。     

超低碳钢BOF渣成分对终点[C]含量影响

采用共存理论、动力学分析和实验验证的方法,研究转炉冶炼超低碳钢吹炼末期炉渣成分对终点[C]含量的影响规律,建立1853-1973 K时终点[C]与炉渣成分和温度的回归模型.结果表明：FeO活度受温度影响较小,主要受炉渣成分的影响;脱碳动力学条件主要受炉渣成分和温度的影响.炉渣碱度增加,终点[C]含量升高;渣中FeO含量增加,终点[C]含量迅速降低,渣中FeO质量分数应控制在12.0%-18.0%之间;渣中MgO质量分数在7.0%-13.0%范围内逐渐增加,钢液中[C]质量分数增加值不足0.01%;随着温度的增加,钢液中[C]含量降低.回归模型对冶炼超低碳钢的转炉终点[C]含量的预判平均误差率为±15.25%,[C]含量误差在±0.01%以内的炉次占69.19%.     

CaO-SiO_2-FeO-MgO-P_2O_5脱磷渣系中组元活度的计算

以促进2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体生成为目的的转炉非均相渣脱磷技术已被视为减少石灰使用量及提高脱磷效率的重要手段,而目前有关MgO对该含磷固溶体生成影响的研究较少,尤其对CaO-SiO_2-FeO-MgO-P_2O_5渣系中组元活度的变化规律还缺乏深入的认识。为此,本文基于炉渣的分子离子共存理论,建立了各组元的活度计算模型,并重点分析了不同因素对2CaO·SiO_2及3CaO·P_2O_5等组元活度的影响。结果表明:添加MgO易导致渣中2CaO·SiO_2活度的降低,不利于2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体的生成;随着FeO含量的增大,渣中2CaO·SiO_2及3CaO·P_2O_5的活度均降低,易导致2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体的生成量减少;当炉渣碱度增大时,3CaO·P_2O_5的活度逐渐降低,而2CaO·SiO_2的活度则呈先升高后降低的趋势;温度对炉渣中各组元活度的影响不显著。     

90t BOF-LF-VD工艺冶炼GCr15轴承钢的氧化物夹杂变化行为

GCr15钢的生产流程为90 t转炉-LF-VD-250 mm×280 mm方坯连铸-轧制。转炉出钢加铝脱氧,LF由高碱度渣[/%:55~58CaO,3~10MgO,12~16SiO_2,16~24Al_2O_3,≤1(MnO+FeO)]精炼,LF喂Al后T[O]为14×10~(-6),LF终点T[O]10×10~(-6)。采用SEM(扫描电镜)+EDS(能谱仪)的方法,研究了线材中超标DS类夹杂物的成分分布,发现夹杂物中心以复合氧化物CaO-MgO-Al_2O_3为主,外围包裹少量CaS;这些氧化物中,Al_2O_3含量约占65%,分布最为均匀;CaO含量约占20%,MgO含量约占15%。统计分析结果表明,VD真空处理后每平方毫米13μm以上大颗粒夹杂物数量增至7,软吹后降至2.1,线材中1/3大颗粒夹杂物来源于钢包渣带入。     

100t复吹转炉终点温度控制对脱磷的影响

针对转炉高温脱磷困难的问题,根据某厂100 t转炉脱磷试验,研究了转炉终点温度控制对脱磷的影响及高温条件下增强转炉脱磷能力的措施。结果表明:随着出钢温度的升高,转炉渣-金磷分配比降低,炉渣脱磷能力变差,钢液磷含量增加。低温是转炉深脱磷的重要条件,出钢温度低于1 620℃时,即使碱度控制在3.0左右,也能实现磷含量低于0.01%出钢。通过提高炉渣碱度,增强炉渣固磷能力;降低渣中P_2O_5含量,增大炉渣磷容量;或增加炉渣FeO增强熔池氧化性和炉渣脱磷能力,均可显著降低高温对脱磷的不利影响,为出钢温度要求较高的低磷钢生产工艺参数控制提供了重要参考。     

高镁白云石质LD转炉炉衬侵蚀速度的研究

采用试棒旋转法研究了氧气顶吹转炉初期渣和末期渣对高镁白云石质炉衬侵蚀速度的影响因素.结果表明,吹炼初期,炉渣的碱度(CaO/SiO_2)是影响炉衬侵蚀速度的主要因素;渣中MgO含量居第二位;FeO、MnO含量的影响不显著.文中对试验结果进行了讨论并根据试验数据导出了炉渣对炉衬侵蚀速度的关系式:V=0.176(C_s-C)+0.6并进一步讨论了炉渣中SiO_2的活度与MgO在渣中溶解度的关系.吹炼末期,炉渣成分对炉衬侵蚀的影响不明显;温度的影响甚大,温度愈高,侵蚀速度愈快.同时看出,试棒相对于炉渣的运动速度增加,侵蚀速度也增加.     

转炉吹炼不同阶段炉渣黏流特性变化

为明确转炉吹炼不同阶段炉渣黏流特性变化机理，结合不同时期典型的转炉炉渣成分，利用FactSage热力学模拟软件研究了碱度、FeO、MgO、MnO和Al₂O₃的变化对CaO-SiO₂-FeO-MgO-MnO-Al₂O₃系转炉渣黏度的影响，并结合生产实际给出了转炉冶炼不同阶段适宜的炉渣碱度、炉渣中合理的FeO、MgO、MnO及Al₂O₃含量。研究结果表明，不同碱度条件下转炉渣黏度随温度升高而逐渐减小，不同温度条件下转炉渣黏度随碱度增大呈现先增大后减小的趋势。炉渣黏度受FeO、MgO和Al₂O₃含量变化影响较大，受MnO含量变化影响相对较小。炉渣流动性主要与炉渣结构的聚合度和渣中固相质量分数有关，FeO、MgO和Al₂O₃含量增加可以破坏渣中硅酸盐聚合体的网络结构，多余MgO易导致渣中高熔点固相析出；Al₂O₃...     

在镁碳质炉衬工作面上形成“炉渣涂层”的方法探讨

通过调整转炉终渣成分的试验表明:使含MgO饱和的渣中MnO含量达到6～7％,且控制炉渣碱度和∑FeO浓度在一定范围,能有效地在镁碳质炉衬工作面上形成炉渣涂层。文中讨论了MnO、∑FeO、SiO_2对形成炉渣涂层的作用。     

316L不锈钢LF精炼过程夹杂行为热力学分析和工艺优化

采用热力学计算方法得出316L不锈钢(/%:0.02C,0.51Si,1.15Mn,0.030P,0.001S,16.77Cr,10.12Ni,2.07Mo,0.040N,0.006Ti,0.004A1)精炼过程中脱氧平衡后形成MgO·Al_2O_3、2MgO·SiO_2、3Al_2O_3·2SiO_2、2NgO·2Al_2O_3·5SiO_2优势区图,研究和分析了各类夹杂物生成与转变的热力学条件。结果表明,在1 873 K时,当钢液中的溶解Al含量低于0.001%和溶解Mg含量低于2×10~(-7)%时才能形成低熔点变形能力较好的2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2类夹杂物;当钢液中溶解Al含量在1.7×10~(-4)%以下,钢液中不形成MgO·Al_2O_3尖晶石夹杂;2MgO·SiO_2与3Al_2O_3·2SiO_2类高熔点夹杂物形成区域最大。实践表明,加Ca对高熔点夹杂物2MgO·SiO_2与3Al_2O_3·2SiO_2变性处理的热力学条件充足,当316L不锈钢180 t LF钢液溶解氧为0.002 0%,进行喂硅钙线2 m/t,精炼终点[O]为0.001 5%,2 mm冷轧板夹杂物为C类0.5~1.0级,主要成分为CaO·Al_2O_3·SiO_2。     

100t LF精炼渣碱度和Al_2O_3含量对65Mn钢夹杂变质和去除效果的影响

100 t LF原精炼终渣(/%:53.8CaO,8.16MgO,16.6SiO_2,17.45Al_2O_3,1.44TFe,1.26S,R3.08)优化成终渣(/%:51.3CaO,6.36MgO,25.0SiO_2,6.73Al_2O_3,2.96TFe,0.76S,R2.05)后,通过降低碱度和渣中Al_2O_3含量,65Mn钢(/%:0.63~0.65C,0.19~0.22Si,0.92~0.96Mn,0.005~0.006S,0.021~0.022P,0.003 5~0.0037T[O])中的夹杂物当量个数由18.4个/mm~2减少到11.3个/mm~2,其平均直径由8.4μm减小到4.5μm。相比原精炼渣系,采用优化渣系的65Mn在LF出站时的钢中Al_2O_3由5.9个/mm~2降低到1.7个/mm~2;其CaO-SiO_2-Al_2O_3和CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO复合夹杂物中Al_2O_3含量由38.3%~44.7%降低到17.5%~28.7%。B类Al_2O_3夹杂物不合格的卷数由6%降至3%。     

100t转炉“留渣+双渣”提钒半钢冶炼低磷钢渣成分控制的工艺实践

4.28%~5.02%C,0.19%~0.24%V铁水经提钒后的半钢成分为3.30%~3.80%C,≤0.037%V。"留渣+双渣"法为留上一炉渣,兑入提钒半钢和50~70 kg/t废钢加入石灰和白云石进行吹炼5~6 min,倒渣,并加入适量石灰和白云石继续吹炼至终点。结果表明,吹炼前期随着炉渣碱度或温度的增加,钢水脱磷率先增加后降低,而随着渣中(FeO)增加脱磷率先增加后稳定,前期最佳控制条件为炉渣碱度3.0~3.5,(FeO)10.0%~15.0%,倒渣温度1 480~1 510℃;转炉吹炼后期,随着炉渣碱度的增加脱磷率升高,而随着温度的增加脱磷率降低,(FeO)对脱磷率的影响与前期较为相近,转炉吹炼终点控制碱度3.5~4.0,(FeO)8.0%~10.0%,温度≤1630℃为宜,脱磷率在90.0%以上;此工艺可将钢水终点[P]控制在0.015%以内,满足低磷钢冶炼的需求。     

硅锰合金冶炼中锰在渣和金属间平衡分配的研究

研究了硅锰合金生产中炉渣成份及温度对锰平衡分配的影响,计算了多元渣系中 MnO 的活度与活度系数。通过实验和计算确认,在一定条件下CaO、MgO 和 Al_2O_3有提高渣中 MnO 活度系数的作用。综合考虑渣中各组元作用,认为在硅锰合金冶炼中用:R=(CaO% MgO%)/(SiO_2% Al_2O_3%(B-1.2))(式中 B=(CaO% MgO%)/(SiO_2%))表示碱度较为合适。