超低碳深冲钢冶炼全流程氧含量及夹杂物演变研究

采用氧氮测试仪和扫描电镜对超低碳深冲钢冶炼全流程中的氧含量及夹杂物进行了研究。结果表明,RH精炼过程中氧含量急剧下降,夹杂物由FeO转变为Al_2O_3类脱氧产物;中间包浇铸过程中含氧量受钢液液面剧烈波动的影响,夹杂物以Al_2O_3·TiO_x类夹杂为主;连铸坯中不同部位的含氧量与生产条件有关,夹杂物以铝钛夹杂为主。     

轴承钢连铸过程中非金属夹杂物群迁移行为的分析

为了研究轴承钢方坯连铸过程中存在的非金属夹杂物聚集问题,建立了凝固过程的流-固耦合模型,采用数值模拟和现场试验相结合的方法,研究了浇注过程中夹杂物族群的迁移行为。结果表明,在断面、结晶器搅拌强度和浸入式水口对比方面,较大断面、较强搅拌和带侧孔的水口对改善铸坯中10 μm以下的夹杂物比较有利,5～10 μm级别夹杂物最易被初生坯壳捕捉。结果显示,5 μm以下的中间包钢液中微观夹杂物数量过大,在浇注过程中会促进夹杂物族群间的碰撞迁移,导致铸坯中20～30 μm级别夹杂物数量增多,但对50 μm以上的大尺寸夹杂物影响甚微;铸坯中该大尺寸级别的夹杂物主要直接来源于中间包。这些研究结果对弄清夹杂物的来源,改善轴承钢疲劳寿命具有重要意义。     

60Si2Mn弹簧钢连铸坯夹杂物研究

采用非水溶液电解法分离60Si2Mn钢中夹杂物,运用扫描电子显微镜观察和能谱扫描方法,对连铸坯中夹杂物的数量、尺寸、组成进行了分析。研究表明,由于钢包下渣及中间包卷渣引入的大于100μm的大型夹杂物占夹杂物总量的39.8%,是影响连铸坯质量的重要因素。     

4130X连铸开浇炉钢管探伤不合格原因分析

分析了4130X气瓶钢管探伤不合格的原因为开浇炉二次氧化引起非金属夹杂物。以?500 mm规格连铸圆坯4130X为研究对象,从距勾头不同位置取样,研究氧含量、氮含量、Al损耗、非金属夹杂物等指标的变化规律,发现距离勾头部位越近,氧含量、氮含量越高,Al损耗越大,非金属夹杂物中B类、D类、DS类级别越高,说明开浇阶段钢液二次氧化程度相当严重。另外,研究发现,距离勾头越近,长度5μm及以上的含Al非金属夹杂物分布密度越大,说明开浇时钢液的二次氧化对5μm以上的夹杂物影响较大。     

不锈钢连铸中间包内夹杂物去除行为数值模拟

针对中间包连铸过程中夹杂物的存在易导致铸坯出现质量缺陷的问题,以不锈钢连铸中间包为研究对象,通过数值模拟方法研究了控流装置、夹杂物密度以及夹杂物尺寸等参数对中间包内夹杂物去除行为的影响规律。研究结果表明,在设置堰坝和湍流控制器中间包内,密度为2 700 kg/m3,粒径为5 μm的夹杂物去除率为63.32%,而150 μm的大尺寸夹杂物去除率可达到89.04%。当夹杂物粒径为10~50 μm,密度为2 700~4 500 kg/m3时,夹杂物密度对夹杂物去除率影响较小。无控流装置中间包时,夹杂物在顶渣层呈以中心纵截面对称的分布;设置堰坝中间包时,挡渣堰坝两侧出现了70 μm以上夹杂物密集区;设置堰坝组合湍流控制器中间包时,夹杂物主要被限制在中间包第一腔室自由液面,研究结果对于进一步发挥不锈钢连铸过程中的中间包冶金功能具有指导意义。     

CSP薄板坯连铸开浇炉次大型夹杂物研究与控制

某钢厂CSP薄板连铸生产高强汽车用钢、家电用钢等产品,开浇炉次卷板表面大型夹杂缺陷对产品质量造成严重危害,通过在中间包取样,采用扫描电镜、氧氮分析、光谱分析等手段,结合现场工艺参数,对产生夹杂缺陷的影响因素进行了分析研究。结果表明,造成CSP薄板坯开浇过程结晶器液面波动的主要原因为钢液二次氧化生成大量的夹杂物,以及钢液钙铝比控制不合理,造成钢液流动性变差。基于研究结果提出了相应的控制措施,开机炉次大型夹杂缺陷率降低了35.82%。     

IF钢炼钢过程洁净度控制生产实践

涟钢通过优化转炉底吹、下渣控制、顶渣改质技术、缩短RH炉处理周期、严格控制RH炉吹氧量、稳定脱碳终点氧含量、提高一次加铝命中率、RH炉破真空到开浇镇静时间大于20 min,确保了夹杂物有充分的上浮时间,使得中间包钢水全氧低于2.5×10-5比例大于90%,IF钢夹杂降等量从2011年1.41%降低到目前0.15%,铝耗从2011年1.86 kg/t降低到目前的1.05 kg/t,钢水洁净度得到进一步改善。     

钛微合金化Q390钢的纯净度研究

针对国内某钢厂生产的含Ti微合金钢Q390（采用BOF-LF-RH-CC工艺流程）,对LF处理前、LF处理后、RH处理后、中间包环节及连铸坯取样,通过光镜、电镜能谱分析及大样电解等手段研究分析了该钢种的纯净度和夹杂物演变行为。结果表明：该钢种工艺生产过程稳定,生产的钢水纯净度较高,铸坯中大型夹杂物数量为1.4 mg/10 kg,夹杂物以CaO-SiO2-Al2O3复合为主,一些大型夹杂物中复合了较高含量的Ti。另外,对钢中一些典型夹杂物的产生机理进行了阐述。     

汽车稳定杆用高品质弹簧钢55Cr3生产工艺实践

采用120 t转炉BOF→精炼LF炉→真空RH炉→220 mm×260 mm矩形坯连铸CCM→铸坯防脱碳涂料喷涂→热轧工艺生产高品质汽车稳定杆用弹簧钢55Cr3圆钢。通过转炉自动副枪、滑板挡渣和下渣红外检测系统实现高拉碳低磷成分控制,精炼LF炉炉渣高碱度控制和窄成分控制,真空RH炉高真空度循环脱气和充足软吹时间,连铸全程保护浇铸、结晶器和末端电磁搅拌以及轻压下技术,铸坯表面进行防脱碳涂料喷涂,热轧低温控轧控冷等技术,使其成分、组织和表面质量等控制均达到较高水平。钢中磷质量分数小于0.010%,硫质量分数小于0.006%,氧质量分数小于10×10~(-6),钢中夹杂物为A类和D类夹杂,均小于1级,表面脱碳基本为零,偶尔存在零星的过渡脱碳层,各项性能均满足客户要求。     

汽车齿轮钢8620RH连铸坯中夹杂物研究

利用扫面电镜分析汽车齿轮钢8620RH连铸坯中氧化物夹杂的形貌和化学成分,结合具体的生产工艺,确定直径尺寸不小于25 μm的球状夹杂物是导致圆材B类夹杂物超标的主要原因,且此类夹杂物来源于炉渣。从提高精炼过程夹杂物去除效果和防止非稳态连铸过程卷渣,提高中包去除夹杂物能力等方面制定改善措施。