汽车轮毂用S55C中碳轴承钢的开发与生产实践

采用120t BOF冶炼→ LF精炼→ RH真空处理→CCM连铸(240 mm×240mm)→Φ55mm和Φ60 mm棒材轧制工艺流程生产汽车轮毂用S55C中碳轴承钢(0.54％～0.56％C).转炉高拉碳,终点[C]≥0.10％,并配备下渣红外检测系统;LF精炼渣碱度控制在4.0～6.5;RH精炼在≤66.7 Pa的...     

120 t LF精炼过程搅拌强度对Q195低碳钢中大尺寸夹杂物数量的影响

采用"120 t BOF→LF→Ca处理→160 mm × 160 mm CC"工艺生产的Q195钢。示踪检验得出,当LF精炼过程氩气流量在300～600 L/min时,50 × 400 mm²检验面积中,铸坯中≥27 μm大尺寸夹杂物31个,主要来源于LF精炼渣卷渣、钙处理生成的CaS、水口内壁材质剥落和钢中内生大尺寸钙铝酸盐夹杂物,其中由LF精炼渣卷渣形成的大尺寸夹杂物所占比例为29.1%。通过精炼全程将氩气流量由300～600 L/min降低至100 L/min,发现可以显著降低精炼渣卷渣形成的大尺寸夹杂物数量,同样的检测面积≥27 μm夹杂物降至19个。     

09CuPCrNi耐候钢生产工艺研究

某钢厂采用“KR铁水脱硫→90 t转炉→LF精炼→RH精炼→150 mm×150 mm方坯连铸”工艺流程工业化生产耐候钢09CuPCrNi（/%：0.07～0.13C,0.35～0.65Si,0.70～1.00Mn，≤0.010S,0.065～0.150P,0.10～0.30Ni,0.30～0.70Cr,0.15～0.40Cu，≤0.040Al）。通过转炉采用石灰和白云石总用量19 kg/t的少渣量、终渣二元碱度控制在2～3的低碱度造渣、吹炼氧枪枪位1.3 m左右的低枪位吹炼工艺，实现终点w[P]≥0.065%。精炼过程采用铝强脱氧及渣面复合脱氧，控制精炼炉渣碱度7～9,RH真空处理结束钙处理，连铸弱冷冷却等工艺措施，成功开发09CuPCrNi耐候钢，化学成分稳定，非金属夹杂物级别A类细≤1.0级、B类细≤1.5级、C类细0级、D类细≤1.0级、DS≤1.5级，洁净度高，轧材表面及低倍无裂纹，晶粒度6级，各项指标满足技术要求。     

新钢高碳82B线材的试生产

介绍采用电炉→LF精炼→小方坯(150 mm×150 mm)连铸、高速线材轧机生产Φ6.5～Φ12.5 mm规格82B线材的试生产情况,对试生产中出现的问题进行分析,提出了改进意见.     

石横特钢65 t Consteel EBT EAF-LF-CC流程生产焊线钢H11Mn2SiA的工艺实践

采用60％铁水+优质废钢,Comteel电弧炉偏心底炉出钢留渣作业,控制出钢终点[C]0.035％～0.050％、出钢[P]≤0.012％;LF用低碱度渣精炼,喂硅钙线,LF精炼后软吹氩15 min;150 mm×150 mm方坯连铸时,采用全保护自动控制浇铸和结晶器、铸坯凝固末端电磁搅拌,使所生产的H11Mn2SiA焊线钢(％:0.06～6.09C、0.82～1.00Si、1.45～1.70Mn)的平均氧含量为20×10^-6,Φ5.5 mm盘条不经热处理可直接冷拔至Φ1.0 mm不断丝。     

铝脱氧轴承钢GCr15精炼渣最优成分的分析与实践

为了研究铝脱氧轴承钢GCr15最适合的精炼渣系,利用FactSage热力学计算软件对MgO对精炼渣熔点的影响、精炼渣对平衡钢液成分的影响及精炼渣的脱硫能力等进行热力学计算,得出最适合的渣系成分,并将优化结果应用于国内某厂"100tEAF→LF→VD→CC"流程生产轴承钢GCr15的工业试验。结果表明,优化后的精炼渣系的主要成分(质量分数)为CaO 50%~55%,Al2O325%~33%,SiO26%~10%,MgO 5%~7%,R=5~7;使用该渣系进行工业试验,VD出站时全氧质量分数可达到0.001 1%~0.001 3%;铸坯中主要夹杂物为Al_2O_3、MgO-Al_2O_3、MnS、TiN、钙铝酸盐和硅酸盐等,其中氧化物类夹杂的个数密度在3个/mm~2以下,平均等效直径在4μm以下。     

K级和KD级防腐抽油杆用钢的开发

石钢公司采取"60t转炉冶炼→60 t LF炉精炼→60 t VD炉精炼→连铸机(150 mm×150 mm)→轧钢厂小型棒材线(连轧)轧制"工艺路线,通过化学成分、非金属夹杂物和表面质量控制,成功开发出3130和20Ni2M o A钢K级和KD级防腐抽油杆用钢。经生产检验和用户使用,抽油杆钢材的各项指标完全符合用户协议要求。     

Φ10.0mm 65Mn盘条开发实践

采用60 t BOF-LF-150 mm×150 mm连铸线材轧制工艺,通过优化转炉冶炼工艺,控制精炼渣碱度2～4,控制中间包钢水过热度15～30℃,控制精轧温度880±20℃等工艺措施,生产出了平均抗拉强度1009 MPa,断面收缩率41.8％,脱碳层<0.10 mm的Φ10.0 mm 65Mn盘条,盘条各项性能均满...     

EAF→LF(VD)→CC流程生产GCr15轴承钢氮含量分析

分析了南京钢铁公司100t高阻抗电弧炉→100t钢包精炼炉→150mm×150mm方坯连铸工艺流程生产GCr15轴承钢各阶段钢中氮含量的变化及其影响因素。实践表明,为降低轴承钢中氮含量,采取电炉兑入铁水量在55%以上和泡沫渣操作,EAF出钢时钢中氮的质量分数平均达到29×10-6;LF精炼采用大渣量埋弧操作、氩气搅拌,该过程平均增氮质量分数为21.8×10-6;VD吹氩过程平均脱氮量为15×10-6;全程保护浇铸有效控制平均增氮质量分数为6.3×10-6。LF精炼过程增氮对整个过程控制至关重要,应加强LF精炼的工艺优化。     

石模特钢65t Consteel EBT EAF—LF—CC流程生产焊线钢H11Mn2SiA的工艺实践

采用60％铁水＋优质废钢，Consteel电弧炉偏心底炉出钢留渣作业，控制出钢终点[C]0．035％～0．050％、出钢[P]≤0．012％；LF用低碱度渣精炼，喂硅钙线，LF精炼后软吹氩15min；150mm×150mm方坯连铸时。采用全保护自动控制浇铸和结晶器、铸坯凝固末端电磁搅拌，使所生产的H11Mn2SiA焊线钢（％：0．06～6．09C、0．82．1．00Si、1．45—1．70Mn）的平均氧含量为20×10^-6，Ф5．5mm盘条不经热处理可直接冷拔至Ф1.0mm不断丝。     

150 t LF精炼喂钙线处理钢中夹杂物的演变

通过热力学计算和扫描电镜研究了铁水预处理-150 t BOF-钢包吹氩-LF-CSP流程LF精炼后喂硅钙线和钙铝线处理的Q235,SPA-H和DC01钢中夹杂物演变及精炼渣对其影响。结果表明,Ca处理前的精炼过程中,钢中Al₂O₃大部分已经被精炼渣（/%:52.97~55.63CaO,4.11~12.78SiO₂,5.11~9.87MgO,22.93~31.72Al₂O₃,0.58~1.27FeO,0.01~0.07MnO）改性为MgO·Al₂O₃,根据Mg-Al-O生成优势区图,钢中有微量Mg就能使Al₂O₃变性为MgO·Al₂O₃尖晶石,钙处理主要是对MgO·Al₂O₃尖晶石的变性,因此需要保证充足的钙线喂入量,才能将高熔点铝镁和铝镁钙复合夹杂物变性到低熔点区域;为了避免生成高熔点CaS夹杂物,钙处理前[Al]=0.02%~0.04%时,[S]要小于0.001 4%。      

Al2O3 -SiO2 -CaO精炼渣系对55SiCrA弹簧钢夹杂物形态控制的影响

在实验室采用Al₂O₃坩埚硅钼管式炉研究了(/%)38.5～45.8CaO-38.2～42.0SiO₂-8～15Al₂O₃-8MgO精炼渣系的成分和碱度(1.0～1.2)对55SiCrA弹簧钢(/%:0.53C、1.50Si、0.70Mn、0.69Cr、0.008P、0.003S、0.005Als)中夹杂物形态的影响,并用Factsage热力学软件对夹杂物成分进行热力学计算和分析在三元相图中的分布。结果表明,夹杂物中Al₂O₃含量随精炼渣中Al₂O₃含量的增加而增加,当渣碱度为1.2,Al₂O₃为8%时钢中夹杂物分布在Al₂O₃-SiO₂-MnO相图低熔点区域,夹杂物中Al₂O₃含量为30%～40%。热力学计算表明,渣碱度1.0～1.2时,对应的钢中Als为0.008%与试验结果吻合。因此用1.0～1.2低碱度和≤8%Al₂O₃精炼渣可控制弹簧钢中的夹杂物形态。      

铝脱氧钢中尖晶石夹杂物的生成与转变

研究了140 t LD-LF-RH-CC流程冶炼超低氧钢时精炼过程铝脱氧钢中夹杂物的变化。试验钢出钢过程加足够的铝脱氧,以尽快降低钢液中溶解氧。为使Al₂O₃转变为钙铝酸盐夹杂,选用CaO-Al₂O₃精炼渣系,渣中含3.00%～8.42%SiO₂。结果表明,精炼时钢液中夹杂物的变化趋势为:纯Al₂O₃→尖晶石夹杂→CaO-Al₂O₃-MgO复合夹杂物,炉渣中8.42%SiO₂炉次夹杂物转变慢于3.00%SiO₂炉次;当炉渣CaO/Al₂O₃为1.60时,钢中夹杂物大多转变为低熔点CaO-Al₂O₃-MgO复合夹杂。精炼渣的成分控制应为(%):55～60CaO,35～40Al₂O₃, 5～10MgO。     

精炼渣对轴承钢中氧含量和夹杂物的影响

采用MoSi₂电阻炉在MgO质坩埚内进行了精炼渣成分(%:47～64CaO、13～23SiO₂、15～25Al₂O₃、5～10MgO、0～8CaF₂;CaO/SiO₂=2.0～4.5)对0.95%C-1.50%Cr GCr15轴承钢中氧含量和夹杂物的影响的实验研究。实验中发现,随精炼渣碱度CaO/SiO₂由2增加至4.5,钢液中的终点全氧含量由20×10^-6降至11×10^-6,夹杂物的总数量、总面积和平均半径减小。适当提高Al₂O₃含量或添加CaF₂,减少MgO含量,可以显著提高炉渣吸附夹杂物的速度和能力。低碱度渣精炼的钢液中夹杂物成分含有≥20%SiO₂,塑性较好,夹杂物的尺寸为15～20μm。高碱度渣精炼的钢液中典型的夹杂物是氧化铝和铝镁尖晶石等脆性夹杂物,尺寸≤5μm。     

GCr15SiMn轴承钢中大尺寸TiN生成与控制

 以西宁特钢EAF→LF→VD→IC工艺路线生产GCr15SiMn轴承钢为研究背景,采用矿物解离分析仪、夹杂物自动分析系统、化学分析及X射线荧光光谱仪等检测手段与热力学计算相结合的方法,研究了铸锭中大尺寸TiN夹杂物的析出机理,分析了冶炼阶段钢液中钛含量增加的原因,并提出了相应的改进工艺。通过对轴承钢中残余钛、氮含量的热力学计算,发现大尺寸TiN主要是在凝固过程中析出和长大,降低冶炼过程中钛含量是控制TiN生成的主要途径。对原工艺冶炼过程钛含量变化进行分析,钢液中钛增量主要发生在EAF出钢→LF结束阶段,其中52%钛增量来自于炉渣。为了避免炉渣中钛进入钢液,借助于七元炉渣CaO-SiO₂-MgO-FeO-Al₂O₃-MnO-TiO₂与钢液之间平衡的钛分配比(LTi)模型,计算了铝含量和炉渣中CaO含量对LTi 的影响,预测了最佳的平衡炉渣成分。结果表明,适当降低铝含量和炉渣中CaO含量可以提高渣-钢之间的钛分配比,降低钢液的钛含量;当铝质量分数为0.015%～0.025%、CaO质量分数为50%～55%时,其他炉渣组元的最佳成分(质量分数)为18%～24% Al₂O₃和12%～17% SiO₂。此外,定量描述了不同LTi条件下EAF下渣量与LF终点钛含量的关系。最后,采用“低炉渣碱度、低铝含量以及严格控制电炉下渣量”的改进措施进行了优化试验,优化后冶炼终点钛质量分数可控制在小于0.002 0%,铸锭TiN平均数密度可由原工艺的2.09个/mm2降低至0.73个/mm2,且TiN尺寸几乎都小于10 μm。     

白云鄂博矿铌钛资源冶炼BT700L钢合金化工艺研究

通过FactSage热力学软件计算和实验室25 kg真空感应炉冶炼BT700L汽车大梁钢,探讨精炼渣对馄 钛合金化的影响规律,并研究稀土貿钛复合合金的加入对钢组织、夹杂物、析出物的影响。结果表明,55%CaO~ 25%Al₂O₃ ~ 15%SiO₂ ~5%MgO,碱度为3.7的精炼渣更加适合BT700L汽车大梁钢的冶炼。添加该精炼渣后,钢水中的Ti和渣中的SiO₂反应,Si被还原进入钢中,钢中Ti含量减少,Si含最提高;实验钢的铸态组织由铁素体和少量贝氏体组成;稀土的加入降低了钢中夹杂物的数量和尺寸,并使钢中析出物更加弥散细小。     

120 t BOF-LF-CC炼钢过程60钢洁净度的试验研究

通过LF精炼和连铸过程钢水和炉渣取样,对3炉60钢冶炼各个阶段的T[O]显微夹杂物的数量、尺寸及类型的变化进行了系统研究。结果表明,在LF进站时,3炉60钢中T[O]为0.007 0%左右;从LF进站→钙处理后→软吹结束→中间包浇注→铸坯,3炉60钢中T[O]总体呈现缓慢降低的趋势,其铸坯中T[O]降到0.003%以下。LF进站时,3炉60钢中夹杂物以硅锰脱氧产物SiO₂-Mn0-（Al₂O₃）复合夹杂为主;经钙处理后,其钢中夹杂物转变为CaO-SiO₂-Al₂O₃-Mg0系复合夹杂,该复合夹杂物的主要成分为CaO+MgO 20%～40%,SiO₂ 20%～40%,Al₂O₃ 30%-50%。由于中间包浇注过程钢液存在明显二次氧化,导致60钢中间包内钢水T[O]和二次氧化产物SiO₂-MnO-（Al₂O₃）夹杂数量明显增加。     

大容积无缝气瓶用4130X钢Φ600mm连铸圆坯研发

采用"铁水→提钒转炉→预处理脱硫→70 t转炉→LF→VD→圆坯连铸→缓冷"的工艺流程生产4130X钢(/％:0.31C,0.26Si,0.80Mn,0.008P,0.003S,0.99Cr,0.21Mo,0.005Ti,0.023Al)Φ600 mm铸坯.通过控制铁水中P≤0.140％,S≤0.070％;转炉提钒后采...     

轴承钢二次精炼过程夹杂物演变规律

 研究了轴承钢LF精炼和RH真空处理过程各类夹杂物的成分、种类和数量变化,并结合热力学模拟计算了夹杂物与钢液的界面参数,并对试验结果进行分析讨论。夹杂物分析结果表明,精炼25 min后,脱氧产物Al₂O₃消失,钢中夹杂物以纯尖晶石、含少量CaO的尖晶石、CaO·2Al₂O₃和CaO·Al₂O₃为主。继续精炼65 min至LF精炼结束,钢中夹杂物仍以纯尖晶石、含少量CaO的尖晶石、CaO·2Al₂O₃和CaO·Al₂O₃为主。RH真空处理25 min后,钢中夹杂物总数量较LF精炼结束降低75%,其中,纯尖晶石和含少量CaO的尖晶石去除率分别为99.5%和93.2%,CaO·2Al₂O₃去除率为67%。RH破空后钢中夹杂物以液态钙铝酸盐CaO·Al₂O₃和12CaO·7Al₂O₃为主。精炼过程尖晶石类夹杂物尺寸集中在10 μm以下,尺寸大于20 μm夹杂物主要为处于液相区的钙铝酸盐,这些钙铝酸盐在LF精炼前期就已经存在。与钢水接触角大于90°的固态夹杂物纯尖晶石、含少量CaO的尖晶石和CaO·2Al₂O₃在RH真空处理过程容易去除,与钢水接触角小于90°的液态夹杂物CaO·Al₂O₃和12CaO·7Al₂O₃不易去除。因此,将LF精炼结束的夹杂物控制为固态夹杂物有利于RH真空处理过程夹杂物的高效去除。热力学计算结果表明,当钢中w(T[O])为0.001 0%、w([Mg])大于0.000 18%时,脱氧产物Al₂O₃热力学上就不能稳定存在。铝脱氧、高碱度渣精炼条件下很难稳定地获得固态Al₂O₃夹杂物。为获得完全固态尖晶石或高熔点钙铝酸盐夹杂物,钢中w([Ca])需控制在0.000 1%以内。钢中w([Ca])大于0.000 2%,就具备生成液态夹杂物的热力学条件。     

210 t BOF-RH-板坯CC流程钢包顶渣改质处理对超低碳钢夹杂物的影响

检测分析了加改质剂（/%:38~43Al,20~30Al₂O₃,27~31CaO,≤6SiO₂,≤6MgO）改质210 t钢包顶渣前后超低碳钢（≤0.01%C）连铸坯中的夹杂物数量和尺寸分布,通过热力学分析,研究了改质剂对钢渣间氧平衡以及连铸坯中夹杂物的影响。结果表明,钢包顶渣改质前的精炼渣样成分为（/%）25.55~39.68CaO,8.51~15.14SiO₂,6.34~27.09MgO,5.92~6.54Al₂O₃,17.32~22.24FeO,3.86~7.35MnO,改质后渣样成分为（/%）34.36~40.43CaO,7.69~11.47SiO₂,6.42~7.31MgO,8.31~25.54Al₂O₃,11.94~20.78FeO,2.17~2.63MnO;采用钢包顶渣改质处理,实际渣中a_(FeO)小于与钢液中氧相平衡的a_(FeO),引起了钢液中的氧通过渣金界面向渣中扩散,从而降低了钢液中氧活度,显著改善钢液的洁净度和降低连铸坯中的夹杂物数量和尺寸,水口结瘤得到明显改善;同时,虽然渣中的a_(FeO)下降较小,但钢液中氧活度得到了明显降低。