RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产IF钢精炼效果分析

西昌钢钒厂由于转炉热量不足而以转炉—LF精炼—RH精炼—连铸工艺生产IF钢,为探究RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产IF钢精炼效果,采用生产数据统计、氧氮分析、夹杂物自动扫描、扫描电镜和能谱分析等手段,对不同脱碳工艺对顶渣氧化性以及钢的洁净度影响进行了详细研究。结果表明:（1）与自然脱碳工艺炉次相比,采用强制脱碳工艺的炉次在转炉结束与RH进站钢中的平均[O]含量更低;（2）两种工艺脱碳结束钢中的[O]含量基本在同一水平;（3）强制脱碳工艺的炉次在RH结束时渣中平均T.Fe的质量分数降低了1.3%。在能满足RH脱碳效果的前提下,尽量提高转炉终点钢液碳含量、降低钢液氧含量,后续在RH精炼时采用强制吹氧脱碳工艺,适当增大吹氧量来弥补钢中氧,可显著降低IF钢顶渣氧化性。自然脱碳工艺与强制脱碳工艺控制热轧板T.O含量均比较理想;与自然脱碳工艺相比,强制脱碳工艺可有效降低IF钢[N]含量,这与强制脱碳工艺真空室内碳氧反应更剧烈所导致的CO气泡更多和气液反应面积更大有关。脱碳工艺对IF钢热轧板中夹杂物类型、尺寸及数量没有明显影响,夹杂物主要由Al₂O₃夹杂、Al₂O₃–TiO_x夹杂与其他类夹杂物组成,以夹杂物的等效圆直径表示夹杂物尺寸,以上三类夹杂物平均尺寸分别为4.5、4.4和6.5 μm,且钢中尺寸在8 μm以下的夹杂物数量占比高于75%。在RH精炼过程中,尽量降低RH脱碳结束钢中[O]含量,有利于提高钢液洁净度。      

120 t BOF-LF-VD-CC工艺生产GCr15轴承钢的氧含量控制

采用铁水预处理-120 t顶底复吹转炉-LF-VD-φ180 mm连铸工艺生产GCr15轴承钢.统计分析了轴承钢转炉终点[C]对钢水氧活度的影响,LF精炼渣碱度对T[O]的影响,LF末钢中铝含量对VD过程铝损和T[O]的影响.通过控制转炉终点[C]≥0.06％、出钢用铝锰铁强化脱氧;控制LF离位时[Al]0.020％ ～0.040％,( FeO+MnO)≤1％,碱度2.8～4.5;VD软吹时间≥15 min,轴承钢中全氧含量为(6～12) ×10-6.     

天钢GCr15轴承钢氧含量的控制

天津钢铁集团有限公司(天钢)采用顶底复吹转炉(BOF)→LF精炼→VD真空脱气→小方坯连铸工艺流程生产GCr15轴承钢。通过转炉高拉碳工艺,控制终点碳含量在0.25%以上,出钢过程中加钢芯铝进行深脱氧,LF精炼工艺造高碱度精炼渣,控制炉渣碱度Ca O/Si O2在4.0~5.5之间,VD处理进行脱气等技术手段使铸坯中全氧含量T[O]≤0.001 2%,夹杂物等级及低倍组织满足标准要求。     

齿轮钢中非金属夹杂物控制技术研究

为了降低钢的T[O]含量和生成较低熔点的非金属夹杂物以改善合金结构钢的抗疲劳破坏性能,在炉外精炼中采用了高碱度和高Al2O3含量的渣系.研究发现LF和RH精炼结束时钢液T[O]含量均随炉渣碱度增加而降低,在炉渣Al2O3含量低于25%时,T[O]随炉渣Al2O3含量减少而降低,而当炉渣Al2O3超过25%后,T[O]则随炉渣Al2O3含量增加而降低.精炼过程钢液中夹杂物按"Al2O3系夹杂物→MgO-Al2O3系夹杂物→CaO-MgO-Al2O3系夹杂物"顺序发生转变,其中MgO-Al2O3系夹杂物向CaO-MgO-Al2O3系夹杂物的转变是由外向内逐步进行的,转变速度相对较慢,因而致使LF结束时钢中仍存在许多尚未转变的Mgo-Al2O3系夹杂物.钢液T[O]对夹杂物转变有显著影响,降低T[O]含量有利于生成较低熔点的CaO-MgO-Al2O3系夹杂物.     

低碳铝镇静钢全氧含量的快速预报

研究了钙处理低碳铝镇静钢从LF精炼终点至板坯的 [T .O]变化情况 ,根据理论分析与数理统计 ,开发出LF精炼终点与板坯 [T .O]含量的快速预报方法 ,LF精炼终点 [T .O]实际测量值与预报值的偏差小于 5× 10 -6。此方法已投入实际应用 ,能及时指导生产 ,正确预报钢中 [T .O]。     

适用于转炉-薄板坯连铸钢厂的合理炉外精炼工艺的探讨

转炉薄板坯连铸钢厂采用LF炉外精炼工艺,其生产节奏与转炉炼钢和薄板坯连铸不相适应。生产冷轧钢种时还存在钢液w（[Si]）、w（[N]）偏高而影响钢材冷加工性能的问题。转炉薄板坯连铸钢厂的炉外精炼应主要采用CAS和RH精炼工艺,对于绝大多数热轧类钢种,可以通过铁水脱硫预处理、抑制转炉炼钢回硫、转炉出钢脱硫等方法生产出硫含量符合要求的铸坯。对冷轧类钢种可采用传统流程炉外精炼工艺,即根据钢种碳含量要求和用途,选择采用RH或CAS。     

45号钢冶炼过程中气体含量及其控制研究

对某厂LD转炉—LF精炼—连铸工艺生产的45号钢冶炼过程中氧、氮含量的变化进行了研究。实验结果表明：精炼后钢中夹杂物去除效果较好,T[O]含量降低了40.3％,而[N]含量变化并不明显;钢液转移至中间包过程中存在较严重的钢液二次氧化和中间包内衬氧化物的熔蚀,T[O]和[N]含量分别增加了73．7％和45．9％;浇注过程中同样存在较为严重的二次氧化现象,铸坯中[N]含量增加了21．6％,由于在浇注过程中去除了部分氧化物夹杂,T[O]含量降低了12．8％。由此可见,为了提高45号钢铸坯质量,现有生产工艺需要进一步防止钢液二次氧化。     

基于长流程的GCr15轴承钢转炉冶炼生产实践

采取转炉高拉碳出钢、双渣法冶炼、LF高碱度渣精炼、RH真空脱气、连铸加强保护浇铸及控制钢液过热度等措施,有效控制GCr15轴承钢中的氧、氮、硫、磷、钛等元素及夹杂物含量。试验表明：提高转炉出钢碳质量分数,有利于降低钢中的氧质量分数;随着炉渣碱度的升高,钢液中ω(O)大幅降低;GCr15轴承钢经过RH真空处理,钢液中的ω(TO)从0.002 8%下降到0.000 9%;双渣法冶炼可以提高转炉冶炼前期的脱磷率;LF精炼和连铸过程增氮,RH过程降氮;LF精炼过程是控制ω(Ti)的关键;夹杂物和碳化物都得到有效控制。     

转炉—RH—连铸工艺生产高压气瓶用钢洁净度的研究

对转炉— RH精炼—连铸工艺生产高压气瓶用钢 T[O]变化及非金属夹杂物进行研究的结果表明 ,在转炉出钢过程由于炉渣与脱氧产物作用生成的粗大球状夹杂物及铝脱氧生成的大尺寸 Al2 O3簇群状夹杂物绝大多数可由钢液排除 ,铸坯中存在的夹杂物主要是较小的块状和簇群状 Al2 O3及少量由于结晶器保护渣卷入造成的球状夹杂物。 RH精炼后钢液 T[O]在 (2 8～ 34 )× 10 - 6 之间 ,中间包钢水 T[O]在 (2 4～ 2 6 )× 10 - 6之间 ,铸坯 T[O]在 (12～ 19)× 10 - 6 之间 ,该工艺生产的气瓶用钢具有很高的洁净度。     

20CrMnTi冶炼过程中气体含量的控制

以某厂“转炉-LF精炼-小方坯连铸”工艺生产20CrMnTi钢为基础,对冶炼过程中氧、氮含量变化规律进行了研究。结果表明：LF精炼过程具有良好的脱气效果,钢液T[0]含量降低了33％[N]含量变化较小;钢液转移至中间包过程中存在较严重的钢液二次氧化和中间包内衬氧化物的熔蚀,T[O]和[N]含量分别增加了54．2％和20．5％;浇注过程中钢液吸气严重,使钢中[N]含量增加了51．6％,由于在浇注过程中去除了部分氧化物夹杂,T[O]含量降低了15．5％。由此可见,为了提高该厂20CrMnTi铸坯质量,现有生产工艺需要进一步防止钢液二次氧化。     

100 t BOF-LF-RH-CC工艺冶炼结构钢时钢中氮的行为及控制

通过对淮钢100 t BOF-LF-RH-CC工艺流程冶炼45钢和42CrMo钢时各工序钢水取样分析氮含量,研究各工序对钢水中氮含量的影响。得出除吹氩和RH工序外,各工序都存在增氮现象:钢包至中间包长水口增氮占增氮总量的40%,LF精炼增氮占35%,出钢增氮占20%。所以控制转炉终点氮含量,控制LF渣层厚度,避免LF精炼补加合金和增碳,适当延长RH处理时间,提高长水口氩封效果是控制钢水氮含量的关键措施。     

涟钢RH—MFB试生产钢水质量分析

为充分发挥RH—MFB的精炼功能,了解RH—MFB的精炼效果,有必要对上RH的钢水质量进行分析,包括钢中[C]、[N]、T[O]及显微夹杂分析。结果表明：RH—MFB试生产钢水在中间包内增碳较为严重,出RH后钢液有轻微吸氮现象;RH—MFB精炼后,钢液中大于10μm的显微夹杂数量明显减少,T[O]的平均含量较前期生产也有明显下降。对精炼处理及中间包钢液中显微夹杂组成与形貌分析表明,基体为Al2O3的夹杂物是钢液存在的主要夹杂物,形貌特征各异,在工艺后期大多以球状和细小块状存在,此外,发现有少量铝酸盐或硅铝酸盐＋硫化物夹杂。为此,提出有针对性的改进措施,以期进一步提高钢水的质量,达到高效低耗生产的目的。     

RH-MFB生产过程对夹杂物的影响

对210转炉厂RH-MFB冶炼超低碳IF钢生产实际进行研究,分析转炉出钢[C]、[O]和温度、真空循环时间、冶炼渣成分等因素对钢液中夹杂物数量、粒径分布的影响。对RH精炼过程中工艺参数进行了优化。     

汽车面板钢中氮含量的控制方法

本文介绍了采用BOF—LF—RH—CC工艺生产低氮、超低氮的汽车面板钢的情况。通过对各环节钢中氮含量的分析,结合生产实践,提出了转变转炉底吹模式、使用高效LF精炼埋弧渣、RH精炼堵漏和连铸保护浇注等改进措施,使铸坯平均氮含量达到0.0018%,满足产品使用要求。     

低铁水单耗工艺技术研究与实践

湖南华菱涟源钢铁公司210 t转炉在大生产中实施多工序点加废钢、转炉补热,大幅度降低铁水单耗,同时通过改善转炉脱氮能力,转炉终点减少过吹、补吹,优化LF进站前期低温送电制度、优化脱氧工艺、取消了钙处理工艺,有效减少生产过程中增氮量;优化RH钢顶渣改质力度,降低渣中TFe含量,根据RH加铝吹氧量相应延长RH循环时间,稳定中间包钢水T.O含量;最终实现品种钢综合铁水单耗降至820 kg/t,同时满足LF品种钢中间包钢水w(N)≤60×10~(-6)比例达到99.8%,经RH处理的中间包钢水w(T.O)≤28×10~(-6)比例达到95%,大幅度增加了钢产量,经济效益巨大。     

优化精炼工艺生产SPHC钢的洁净度研究

针对优化精炼工艺生产SPHC钢的洁净度进行研究,采用系统取样和综合分析,对RH精炼后、LF精炼后、中间包和铸坯钢样中T.O和N含量,显微夹杂物的变化规律以及铸坯中大型夹杂物进行了系统的分析。结果表明:采用铁水预处理(脱硫)→120t顶底复吹转炉→RH(钙处理)→连铸工艺生产的SPHC铸坯中的w(T.O)和w(N)分别为23×10-6和17×10-6,化学成分满足要求,每10kg铸坯大型夹杂物为4.76mg,与原工艺生产的铸坯洁净度基本一致,进一步优化RH精炼工艺可使SPHC铸坯具有很高的洁净度。     

LF炉精炼SPHC钢降低铝粉消耗的生产实践

通过对比2个转炉区域LF炉精炼SPHC钢出站渣样的化学成分,可知在生产SPHC钢时,唐山国丰钢铁有限公司的80 t转炉区域LF炉精炼出站渣中Si O2含量比120 t炉转炉区域高2%左右,且钢水硅含量未超标。在120 t转炉区域LF精炼炉进行硅铁粉代替部分铝粉造渣脱氧试验,显著减少了铝粉消耗量,有效地降低了LF炉精炼低碳、低硅铝镇静钢的生产成本。     

X80管线钢洁净度研究

对X80管线钢中非金属夹杂物进行金相观察、大样电解和扫描电镜分析。结果表明:从LF进站到铸坯过程中显微夹杂物呈显著的下降趋势,降幅达77.77%,在LF和RH精炼过程中,夹杂物数量降低最为明显;铸坯中夹杂物主要类型为CaO-CaS-Al2O3复合夹杂,其xCaO/xAl2O3小于12 CaO·7Al2O3的xCaO/xAl2O3=1.71,夹杂物变性效果较差。X80管线钢从转炉终点到铸坯过程中,平均T.O呈下降趋势,LF进站到钙处理后,平均w(T.O)减少了2.06×10-6,RH精炼过程平均w(T.O)降低了2.27×10-6,需提高LF精炼操作水平和RH精炼操作稳定性。RH出站到铸坯是一个增氮的过程,增氮质量分数为2.27×10-6,保护浇铸水平较高;铸坯中大型夹杂物数量为1.46 mg/10 kg,夹杂物主要为球状的钙铝酸盐夹杂物、硅铝酸盐夹杂物以及与镁铝尖晶石形成的复合夹杂物。     

180t RH工艺技术优化与改进

针对180 t RH精炼工艺存在的真空度低、超低碳钢处理时间长、钢中氧含量高及脱硫效率低等问题,研究并优化了RH真空脱气、脱碳升温、脱氧、脱硫等工艺,使RH工作真空度提高到100 Pa以下,超低碳钢处理时间缩短至平均36.5 min,超低碳钢钢中氧的质量分数最低为13×10-6。优化工艺降低了钢中[H]、[N]、[C]、[O]、[S]等元素的含量,提高了钢水洁净度,缩短了RH精炼时间,提高了RH精炼生产率。     

X80管线钢洁净度研究

对X80管线钢中非金属夹杂物进行金相观察、大样电解和扫描电镜分析。结果表明:从LF进站到铸坯过程中显微夹杂物呈显著的下降趋势,降幅达77.77%,在LF和RH精炼过程中,夹杂物数量降低最为明显;铸坯中夹杂物主要类型为CaO-CaS-Al2O3复合夹杂,其XCaO/XAl2O3小于12CaO·7Al2O3的XCaO/XAl2O3=1.71,夹杂物变性效果较差。X80管线钢从转炉终点到铸坯过程中,平均T.O呈下降趋势,LF进站到钙处理后,平均W(T.O)减少了2.06×10-6,RH精炼过程平均W(T.O)降低了2.27×10-6,需提高LF精炼操作水平和RH精炼操作稳定性。RH出站到铸坯是一个增氮的过程,增氮质量分数为2.27×10-6,保护浇铸水平较高;铸坯中大型夹杂物数量为1.46mg/10kg,夹杂物主要为球状的钙铝酸盐夹杂物、硅铝酸盐夹杂物以及与镁铝尖晶石形成的复合夹杂物。