含硫铝脱氧钢可浇性工艺技术研究与应用

通过电转炉控制终点碳、LF炉低氧白渣、VD后喂线顺序、喂线量精准控制,实现了钢水连浇过程无水口结瘤现象,避免了钢水流动性不好造成的连铸断浇。     

提高精炼钢水可浇性研究

通过对大量生产数据的研究发现,WCa/WAl控制在0.10~0.25既有利于提高精炼钢水可浇性,又有利于控制钙处理成本。     

高品质管线钢钙处理夹杂物变性研究

通过对国内某钢厂生产的B(PSL1)高品质石油管线钢钙处理前后钢中夹杂物类型的变化研究,从热力学上分析了钢中Al2O3夹杂的变性机理及夹杂物中CaS含量较高的原因.研究结果表明现有工艺条件下,喂入的硅钙线可以将Al2O3夹杂变性为炼钢温度下呈液态的12CaO·7Al2O3夹杂.同时,也可以将MnS完全变性为CaS,但钢中有大量单独的CaS生成.     

钙处理钢水中非金属夹杂物的形态

通过理论计算和在真空感应炉中钢水钙处理试验,研究了钙处理对钢中非金属夹杂物形态的影响。试验结果与理论计算基本一致。     

无取向硅钢钙处理前后夹杂物的行为研究

研究了无取向硅钢钙处理前后夹杂物的行为,重点考察了钙处理前后夹杂物的成分、类型、形貌和尺寸研究的变化情况,为实际生产中无取向硅钢的钙处理提供理论指导。试验发现:钙处理前夹杂物主要以Al2O3、Al2O3-MgO为主,且在夹杂物表面有AlN析出,钙处理后夹杂物以Al2O3-MgO-CaS-CaO系复合夹杂物为主,还含有少量的SiO2或AlN;钙处理前后,夹杂物形貌由多边形或不规则形逐渐向球形或近似球形转变,并且夹杂物尺寸不断增大;钙处理前后,含钙夹杂物的比例发生突变,由10%增大到74.5%,且随着钙处理时间的延长,含钙夹杂物比例下降,表明钙处理使夹杂物变性后易聚集长大并上浮去除。     

钢水中夹杂物与耐火材料的反应吸附行为

 连铸浇注过程中耐火材料壁面常出现夹杂物聚集、结瘤的问题,不仅降低连铸生产效率和耐火材料寿命,还影响铸坯质量。研究钢液中Al2O3夹杂物在MgO壁面结瘤过程,建立Al2O3夹杂物和MgO壁面的化学反应吸附模型。模型分析结果表明,耐火材料壁面粗糙度为3 μm,夹杂物与壁面接触时间为2×10－6 s,化学反应生成的MgAl2O4可以使半径小于42 μm的夹杂物颗粒吸附在壁面上;半径为5 μm的夹杂物颗粒受到的化学吸附力在5×10－6 s时间内由1.3×10－6增加到2.8×10－6 N;尺寸小于3 μm的夹杂物颗粒非常容易结合在一起,引发结瘤问题。模型的分析结果与实际生产结果相吻合,具有较好的适用性。     

钙处理对钢水浇铸性能的影响

为了改善浇铸性能，应向钢中加入适量的钙，形成液态的铝酸钙。分析钙处理对钢水浇铸性能的影响，钙处理不当时不仅影响钢水的浇铸性能，而且还会影响钢水在结晶器内的凝固行为。     

高级别管线钢夹杂物控制研究

针对管线钢夹杂不合的问题,提出了管线钢夹杂物控制目标为Al₂O₃-CaS系固态夹杂物,并系统研究了钢液成分对此类夹杂物生成的影响与定量关系。研究结果表明,钙处理后Al₂O₃-CaS夹杂物存在两种形成机理,通过调整Ca、S、T[O]成分可实现对不同类型夹杂的精确控制。随着钢中Ca/T[O]质量分数比的增加,夹杂物中Al₂O₃含量显著降低;当Ca/T[O]质量分数比小于0.5时,钢中夹杂物主要以Al₂O₃夹杂为主;当Ca/T[O]质量分数比介于0.5~1.5之间时,夹杂物主要以Al₂O₃-CaS复合夹杂物为主;当Ca/T[O]质量分数比大于1.5时,夹杂物主要以CaO-CaS复合夹杂物为主。工艺优化后,高级别管线钢夹杂物初检不合格率由3.12%降低至1.54%,高级别管线夹杂物评级全部不大于1.5的比例由90%提高至95.4%。     

钙处理对冷轧无取向硅钢磁性的影响

通过金相显微镜、图像分析仪、扫描电镜和透射电镜等手段,研究了未用和采用钙处理无取向硅钢片中微细夹杂物的数量、尺寸分布以及夹杂物的类型.发现对无取向硅钢片铁损影响较大的是0.1~0.4μm的微细夹杂物,夹杂物类型对铁损影响较小.     

钙处理对成品无取向硅钢夹杂物特性的影响

通过取样检测结合热力学计算,分析了钙处理对成品无取向硅钢中夹杂物特征及硫化物夹杂的析出机制的影响。结果表明,钢中尺寸大于3μm的有害夹杂物主要是AlN、MgO-SiO₂、CaO-Al₂O₃-SiO₂类复合夹杂物及其与MgS、MnS、CaS的复合析出物。钙处理钢中没有检测到单独的Al₂O₃、SiO₂及铝酸钙类夹杂物。钙处理钢中形成的液态3CaO·Al₂O₃、MgO·SiO₂和Al₂O₃夹杂物被精炼渣吸收,改性去除了钢中大尺寸Al₂O₃夹杂物。钙处理钢中尺寸大于3μm的氧化物夹杂主要是含CaO和(或)CaS的Al₂O₃-SiO₂类夹杂。硫化物在MgO-SiO₂类氧化物表面的析出有利于其形貌趋于规则。钢...     

GCr15轴承钢冶炼过程钢液洁净度变化

 研究了EAF→LF→VD→软搅→CC工艺生产GCr15轴承钢冶炼过程钢中T[O]及非金属夹杂物的变化情况。通过将电炉出钢碳质量分数控制为0.2%～0.4%、出钢加铝强脱氧及造预精炼渣、LF精炼过程造高碱度强还原性炉渣、VD真空强搅拌及防止中间包二次氧化,可以生产[w(T[O])]等于8×10－6的轴承钢。在炉外精炼过程中夹杂物经历了Al2O3→MgO·Al2O3→CaO-MgO-Al2O3演变。LF精炼过程夹杂物平均尺寸减小,经过VD真空处理后尺寸增加,接着在软搅和中间包过程继续减小。利用VD真空处理可以去除高达74%的夹杂物。     

管线钢硫化物夹杂及钙处理效果研究

系统分析了硫化物夹杂形貌、组成,并采用氧化物变性指标及硫化物变性指标对管线钢钙处理效果进行了全面评价,分析结果表明:管线钢经过钙处理后,没有发现沿晶界分布的MnS塑性夹杂,少量的硫化物夹杂由(Ca,Mn)S夹杂、CaS均匀分布的CaO-Al2O3-CaS复合夹杂和内核为CaO-A12O3外壳为CaS的复合夹杂组成,这对于提高钢板抗HIC性能非常有利;在现有工艺条件下,硅钙线加入量为0.7kg/t时夹杂物变性效果不理想,应适当增加硅钙线的加入量.     

钙处理技术在钢水精炼中的应用

钢水精炼过程中进行钙处理,对于硅还原的钢种,向钢液中喂入硅钙线,有利于钢水进行深脱氧,去除钢液中残余氧及金属氧化物,提高钢水纯净度;对于硅、铝还原的钢种,向钢液中喂入硅钙线,能够改变高熔点的铝氧化物夹杂的形态,形成低熔点的钙-铝化合物,有利于铝氧化物的去除,提高钢水清洁度,改善钢液的浇铸性能,减轻中间包水口堵塞问题,保证连铸顺利进行,改善钢的质量,提高合金收得率。降低生产成本。     

铝锆碳滑板材料在钙处理钢液中的侵蚀行为

 采用旋转抗渣法研究了试样转速、钙处理钢液温度对铝锆碳材料在钙处理钢液中平均溶解速率的影响,结果发现铝锆碳材料的平均溶解速率随转速的增大而增大,它在钙处理钢液中的溶解过程不与扩散控制过程类似;铝锆碳材料的平均溶解速率随钙处理钢液温度的提高而迅速增加。铝锆碳材料的侵蚀机理为钙处理钢液中CaO侵入铝锆碳试样内部,使得试样中Al2O3、SiO2与之发生反应,形成低熔物,低熔物进入钢液中导致溶损。     

Effect of Modification Treatment on Inclusions in 430 Stainless Steel by Mg-Al Alloys

 Refining process of 430 stainless steel in AOD (argon oxygen decarburization) was simulated under the experimental condition. Al was chosen as deoxidizer, Mg-Al alloy was added in process of refining, and slag used in oxidation period of AOD was chosen in the experiments. The variation of total oxygen content, the size, morphology and composition of inclusions in refining process and the mechanical properties, pitting corrosion resistance of final samples were studied. The results show that no obvious differences in total oxygen content were observed among all the experiments. Neither chain nor cluster Al2O3 inclusions were found in refining process of experiments treated by Mg-Al alloys, the average size of inclusions in the steel treated by Mg-Al alloys was less than that of inclusions in steel not treated by Mg-Al alloy. 430 stainless steel treated by Mg-Al alloy shows better tensile strength, yield strength, and pitting resistance than that in the contrast experiment.     

转炉出钢过程中脱硫及钢中夹杂物改性

采用转炉出钢“渣洗”方法对钢水脱硫并用钙处理手段对钢中夹杂物进行改性处理,结果表明：在转炉出钢过程中采用“渣洗”脱硫方法可有效降低钢水硫含量;钙处理可使钢中夹杂物改性,从而提高钢材的使用性能。     

板坯铸机水口堵塞的原因分析与改进

为解决精炼含铝钢种浇注时浸入式水口堵塞的问题,对连铸水口堵塞结瘤物进行了取样分析,找出钙处理不利于低熔点C12A7的形成以及二次氧化和夹杂上浮不足的原因,制定了新的钙处理工艺、透气砖安装及全程保护浇注等措施。措施实施后降低了钢中w(O)(35×10-6),促进了夹杂上浮去除,避免了连铸过程中水口堵塞事故的发生。     

Effect of Calcium Treatment on Non-Metallic Inclusions in Ultra-Low Oxygen Steel Refined by High Basicity High Al2O3 Slag

 The influence of calcium treatment on non-metallic inclusions had been studied when control technology of refining top slag in ladle furnace was used in ultra-low oxygen steelmaking. A sufficient amount aluminium was added to experimental heats for final deoxidizing during BOF tapping, and the refining top slag with strong reducibility, high basicity and high Al2O3 in ladle furnace was used to produce ultra-low oxygen steel and the transformation of non-metallic inclusions in molten steel was compared by calcium treatment and no calcium treatment. The results show that the transformation of Al2O3→MgO·Al2O3 spinel→CaO-MgO-Al2O3 complex inclusions has been completed for aluminum deoxidation products and calcium treatment to molten steel is unnecessary when using the control technology of ladle furnace refining top slag to produce ultra-low oxygen steel, and the complex inclusions are liquid at the temperature of steelmaking and easily removable to obtain very high cleanliness steel by flotation. Furthermore, the problems of nozzle clogging in casting operations do not happen and the remaining oxide inclusions in steel are the relatively lower melting point complex inclusions.     

济钢高炉高Al2O3炉渣渣系优化试验研究

以济钢现场高炉渣样为基准,采用正交设计方法,设计了25组试验方案,研究了w（Al2O3）为15%～23%的高炉炉渣性能,结果表明,济钢高炉炉渣中Al2O3不宜超过20%,MgO不宜超过12.5%。