真空碳脱氧纯净化技术在大型钢锭制备中的应用

通过控制主要脱氧元素Si、Al含量,可以使钢液在真空条件下发生剧烈C、O反应,从而进一步降低大型钢锭中的氧化物夹杂、气体含量,使其达到高纯净化效果.本研究利用真空碳脱氧生产纯净钢的优势,在不同锭型上实施了双真空碳脱氧(DVCD)冶炼、浇注工艺操作,最终制备出T[O]≤15×10-6、[H]＜1×10-6加氢反应器、电站类锻件产品用的高纯净大型钢锭.研究结果表明:真空碳脱氧作为钢液纯净化生产的一种手段,可以有效提高大型钢锭的纯净度;进行真空碳脱氧工艺操作,中间包使用滑动水口控制系统同样能制备出高纯净度的大型钢锭;对于中碳钢55A来说,只需控制钢液中Al含量,就可以实现很好的真空碳脱氧效果.     

铝热还原制备高钛铁脱氧性能的研究（英文）

研究了钢液精炼过程中高铝高钛铁的热力学性能,并研究了高钛铁中铝含量和用量对钢液精炼过程的影响。结果表明:以Ti和Al为复合脱氧剂,当钢液中的a_(Ti)/a_(Al)在8以上时,1873 K处的脱氧产物为Ti_2O_3;而事实上,只有当钢液中的a_(Ti)/a_(Al)值在10以上时,Ti_2O_3才沉淀为脱氧产物。采用高铝含量高钛铁作为脱氧剂时,钢液中铝和钛的含量可满足相关钢的成分要求。随着高钛铁含量的增加,经精炼后的铸钢中的夹杂由硅酸盐转变为Ti-Al-Mn复合夹杂,同时在这些夹杂周围形成明显或部分的径向针状铁素体,细化了钢的显微组织。实际系统中的a_(Ti)/a_(Al)值为17.78(8),与理论结果一致。当钢液含氧量较高时,控制钢液中的a_(Ti)/a_(Al)值至关重要。     

GCr18Mo轴承钢真空碳脱氧研究

研究了GCr18Mo轴承钢在不同真空度下碳脱氧的效果,建立了碳脱氧以及真空脱氮的热力学与动力学模型。结果表明:在1 873 K条件下,真空度为10、50、100 Pa时,碳脱氧可将原始钢中的氧含量从100μg/g降低至12. 8～25. 6μg/g;随着真空处理时间从10 min延长至60 min,钢中氧含量和氮含量不断降低,夹杂物的数量明显减少、尺寸减小;与铝脱氧相比,碳脱氧的钢夹杂物数量更少、尺寸更小。最后,根据试验结果建立了CGr18Mo轴承钢在不同真空度下碳脱氧的氧含量和氮含量随真空处理时间变化的关系式。     

静沸腾时间对硅锰钢性能的影响及参数优化

针对实际冶炼操作,分析了实际冶炼生产,控制冶炼周期中的静沸腾操作和钢中氧含量的高低.静沸腾时间控制为8～12 min,钢液原始含氧量可控制在10-4以内,可得到球形、方形的Ⅰ、Ⅲ型硫化物,冲击功可达到40 J.用硅铝钡铁合金沉淀脱氧比用SiC粉和C粉进行扩散脱氧,无论是在脱氧速度和脱氧效果上都好得多,钢液氧含量下降速度快,钢液中氧原始含量低,稀土残余量为0.047%,冲击功平均达到37 J.     

镁合金对16MnR钢液的脱氧作用

用镁合金脱氧剂在内衬为MgO质坩锅的真空感应炉中对16MnR钢液的脱氧行为进行研究;选取FeAl、AlMg、SiCa和SiCaMg合金,对比考察脱氧后钢水的总氧和硫含量以及脱氧后夹杂物的变化。研究结果表明:镁合金在对钢水脱氧的同时具有较强的脱硫能力;残余在钢中的镁含量为0.000 7%～0.005 0%时,微量镁对钢材的强度没有明显的影响,但钢材塑性明显提高;钢水脱氧后夹杂物大多转化为复合夹杂物,其中Al2O3夹杂物主要转变为MgO.Al2O3等,FeS和MnS等硫化物夹杂转变成MnS、CaS和MgS等复合硫化物夹杂。     

中频感应电炉脱氧工艺对非金属夹杂物的影响

针对中频感应电炉熔炼的钢中气体含量较高、夹杂物较多的问题,采用复合脱氧剂在炉内以及包内脱氧的工艺,对钢液进行了脱氧和夹杂物变性处理。试验结果表明,通过复合脱氧后,钢中[O]含量可降至(40~60)×10~(-6),同时基本可以消除Ⅱ、Ⅳ型夹杂物。     

铝热还原制备高钛铁脱氧性能的研究

炉外铝热反应制备的高钛铁合金由于Al、O含量高,不能直接用于钢水精炼过程。本文研究了高铝高钛铁在钢液精炼过程中的热力学,以及高钛铁中铝和铁含量对钢液精炼过程的影响。结果表明：采用Ti和Al作为复合脱氧剂,在1873K当钢水中的aTi/aAl大于8时,脱氧产物为Ti2O3;但事实上,只有当液态钢中的aTi/aAl值高于10时,Ti2O3才会作为脱氧产物沉淀。采用高铝高钛铁作为脱氧剂,钢水中铝和钛的含量可以满足相关钢的成分要求。随着高钛铁含量的增加,精炼后的铸钢中夹杂物由硅酸盐转变为Ti-Al-Mn复合夹杂物;同时,在这些夹杂物周围形成径向针状铁素体,细化了钢的微观结构。实际系统中的aTi/aAl值为17.78（> 8）,与理论结果一致。当钢液中的氧含量高时,控制钢水中aTi/aAl的值是至关重要的。     

钢液脱氧和氧化物夹杂控制的热力学模型

应用多元系亚正规溶液模型计算了CaO—MgO—Al2O3-SiO2和CaO-MnO—Al2O3-SiO2系各组元的活度，并以此为基础建立了钢液脱氧和氧化物夹杂控制的热力学模型，用于炼钢过程脱氧、渣金平衡和氧化物夹杂钢液平衡的热力学计算，以控制钢液脱氧和氧化物夹杂成分．在钢包精炼的渣金平衡条件下钢液硅脱氧和铝硅脱氧后钙处理的工业性实验，以及钢液凝固过程形成的钢中氧化物夹杂分析结果说明，该热力学模拟方法可用于钢包精炼中钢液的脱氧控制和钢中氧化物夹杂控制．     

酸性电弧炉熔炼硅锰钢工艺研究

控制冶炼周期中的净沸腾操作可控制钢中氧含量的高低,即净沸腾时间控制为8～12min,钢液原始含氧量可控制在100ppm以内,可得到球形、方形的Ⅰ、Ⅲ型硫化物,冲击韧度可达到40J/cm2。用硅铝钡铁合金沉淀脱氧比用碳化硅粉和碳粉进行扩散脱氧,无论是在脱氧速度和脱氧效果上都好得多,钢液氧含量下降速度快,钢液中氧原始含量(质量分数)低,稀土残余量(质量分数)达到0.04722%,冲击韧度平均达到37J·cm-2。     

低铝脱氧不锈钢夹杂物演变规律分析

为改善2205双相不锈钢的洁净度,在不影响连铸可浇性前提下,通过尝试低铝脱氧工艺,即将成品铝含量控制在0.0045%左右,使钢液中的夹杂物向镁铝尖晶石、钙铝酸盐等类型演变。实验结果表明：精炼结束后钢液全氧含量为15ppm,钢液中的夹杂物固液比例为1,呈半固半液结构;LF精炼阶段夹杂物按“MgO·Al2O3→MgO/MgO·Al2O3→CaO-MgO-Al2O3”的路径进行转变,LF出站得到的CaO-MgO-Al2O3夹杂物与常规铝脱氧得到的CaO-MgO-Al2O3夹杂物在结构组成存在差异：核心为纯MgO,中间层MgO·Al2O3,外层3CaO·Al2O3。     

中频感应电炉熔炼精铸用钢液综合脱氧工艺实践

介绍了不同气体、杂质在精铸钢液中的存在状态及其影响因素,比较了常用脱氧元素的脱氧能力。以去除溶解于精铸钢液中的氧、氢、氮,把悬浮在钢液中的脱氧产物生成大颗粒球状氧化物为目的,分析研究并试验筛选出综合脱氧工艺,经生产实践获得了优质精密铸件。     

耐火材料对真空碳脱氧GCr18 Mo轴承钢洁净度的影响

研究了熔炼用耐火材料Al_2O_3、ZrO_2、MgO和CaO对真空碳脱氧的GCr18Mo轴承钢洁净度的影响。结果表明:采用Al_2O_3、ZrO_2和CaO耐火材料熔炼时,随着真空度的提高和冶炼时间的延长,钢的总氧含量至少从100μg/g分别降低到了12. 8、8. 4和6. 6μg/g,且夹杂物的数量减少、尺寸减小。采用MgO在50和100 Pa压力下熔炼的钢,随着真空度的提高和冶炼时间的延长,其氧含量以及夹杂物的数量减少、尺寸减小;但在10 Pa压力下熔炼时,MgO大量分解,导致钢液氧含量提高,最高达132μg/g,钢中夹杂物的数量和尺寸随冶炼时间的增加先减少后增加。     

不脱氧和铝脱氧的SAE1010钢碳氮共渗的硬化特性

HTSS不脱氧和铝脱氧SAE1010钢获得全马氏体结构必需的临界冷却速度是由不同的碳、氮含量所决定的。细晶粒铝脱氧钢需要的临界冷却速度大约是二倍于不脱氧钢。为了降低碳氮共渗后铝脱氧钢在油中淬火的临界冷却速度,必须进行合金化。     

优化脱氧工艺提高38CrMoAl连浇成功率

研究了连铸38CrMoAl钢夹杂物类型和形成原因。结果表明:通过对电炉、LF炉、VD炉脱氧制度的优化以及连铸过程防止钢液二次氧化,有效减少了钢中Al2O3类型非金属夹杂物。优化工艺后生产的38CrMoAl钢连铸炉数达到9连浇,夹杂物废品率<1%。     

钛脱氧低碳钢液凝固过程中氧化物的析出和长大

通过试验,研究了低碳钢加钛脱氧后钢液中夹杂物的形态、组成、尺寸和类型,并研究了加钛前后钢的组织变化。结果表明：加钛后,钢的组织明显细化,钛的脱氧产物可成为硫化锰夹杂的形核核心,也可以附着在Al2O3夹杂周围,此类夹杂物呈细小弥散析出;这些细小的夹杂物可以在奥氏体晶粒内部诱导针状铁素体析出,从而产生细化组织的效果。     

钢液的固体电解质无污染脱氧

将固体电解质、高温电子导电材料及脱氧剂集为一体，构成脱氧单元，用于钢液的无夹杂污染脱氧研究。实验表明，脱氧体在钢液中的无污染脱氧过程是一个高速、高效的过程，而且脱氧产物和脱氧剂对钢液均不造成污染。     

RH处理IF钢工艺优化工业试验研究

针对攀钢IF钢RH处理过程终点碳含量偏高及不稳定的问题,对IF钢生产工艺过程进行了跟踪调查,通过对转炉终点、过程钢液氧活度、过程钢包渣成分和氧化性、脱碳处理时间等工艺过程的优化控制,进行了RH处理IF钢工艺优化工业试验研究。结果表明,RH处理IF钢出站钢液碳含量的波动范围小。增加碳粉加入量,脱碳后钢液氧活度控制在121×10-6~318×10-6,平均为230.1×10-6,较原工艺降低了约120×10-6,钢的纯净度有所改善。采用高碱度精炼渣调渣剂调整钢包渣成分,RH处理过程钢包渣中CaO含量提高,Al2O3含量下降,RH插入管在处理过程的粘渣得到明显缓解。     

脱氧方式对焊接热影响区组织与性能的影响

通过对Al,Ti两种脱氧钢母材和焊接热影响区组织和性能的对比分析,研究了两种脱氧方式下焊接热影响区组织转变和性能特点.试验结果表明,两种钢具有相近的常规力学性能和组织结构,但在160 kJ/cm大热输入条件下,Ti脱氧钢焊接热影响区的韧性高于Al脱氧钢.在光学显微镜下,Al脱氧钢热影响区呈现上贝氏体形貌,Ti脱氧钢出现针状铁素体.通过扫描电镜观察,Ti脱氧钢热影响区的针状铁素体以夹杂物为核心形核并向四周扩展.夹杂物为含Ti氧化物及其与MnS的复合物.热影响区中可能存在多种夹杂物诱导铁素体机制.     

DL05电缆钢导电率的影响因素分析

对DL05电缆钢晶粒度、酸溶铝含量、导电率之间的关系进行了研究。结果表明,钢中酸溶铝含量对晶粒大小控制有很大作用。该钢酸溶铝含量越低,晶粒度越小,晶粒越粗大,导电率越高。采取稳定操作,加强出钢挡渣操作,并根据钢液终点氧含量加铝工艺,确定合适的加铝量,在RH脱碳后适当降低钢液温度,减少脱氧加铝量等措施将Al控制在0.01%以下,抽样观测晶粒度均为6级,导电率稳定性得到较大提高。     

碱性平炉钢真空碳脱氧工艺生产电站转子锻件

<正> 一、前言碱性平炉钢真空碳脱氧工艺(简称 VCD法),是解决大型优质锻件冶金质量的一种新工艺,即根据碳的脱氧能力随着真空度的提高而增强的道理,使未经脱氧的沸腾钢水,在真空条件下仅依靠钢水中的碳来脱氧,以达到钢水完全脱氧的目的。VCD 法的脱氧产物是一氧化碳气体,在真空下被抽走,不污染钢液,提高了钢的纯洁度,使钢的疲劳强度、塑性和冲击韧性相应提高。