20CrMoH钢精炼过程中T[O]和夹杂物的研究

为优化生产工艺,改变冶炼方法和炉渣组成,进行了齿轮钢20CrMoH生产试验,分析讨论了生产过程钢中的T[O]、低熔点钙铝酸盐非金属夹杂物的形成过程.结果表明,出钢脱氧时加入足够的Al,钢水的T[O]含量降低非常快,当w(FeO) w(MnO)≤0.5%时,SiO2已经成为钢水氧化的氧源;选用w(CaO)=55%～60%,w=(Al2O3)35%～40%,w(MgO)≤6%的CaO-Al2O3-MgO渣系精炼,可以得到w(T[O])=0.0010%的钢水,夹杂物的变化过程和Ca处理时夹杂物的转变过程类似;钢包渣中w(CaO)/w(Al2O3)的比值为1.50～1.65时,能使钢液中的Al2O3夹杂转变为低熔点的钙铝酸盐,得到与钢液Ca处理相同的效果,在RH真空处理后不再需要钙处理.     

60Si2MnA弹簧钢炼钢过程的洁净度变化

对"BOF→LF→CC"流程铝脱氧造较高碱度精炼渣工艺生产60Si2MnA弹簧钢冶炼过程的洁净度进行了调研分析,并从理论上分析了冶炼过程钢中T.O、氮含量和夹杂物数量、尺寸及类型的转变过程。结果表明:冶炼过程钢中T.O含量逐渐降低,氮含量增加,盘条中平均w(T.O)=14.5×10-6,w(N)=30.4×10-6。夹杂物类型变化为Al2O3-SiO_2→Al2O3-SiO_2-Mg O-CaO四元复合夹杂物→Al2O3-SiO_2-MgO-CaO-CaS五元复合夹杂物。控制钢中w(Al)=0.03%左右,钙处理后钢水w(Ca)/w(Al)=0.08~0.11,Al2O3夹杂物能得到充分变性,形成的四元夹杂物处于较低熔点区,而五元夹杂物因含较多高熔点CaS而偏离低熔点区。     

减少IF钢钢包渣向钢水中传氧的研究

分析了因RH钢包渣氧势高而向钢水传氧对钢水纯净度的影响。通过计算确定出合理的RH进站溶解氧位,确保与之平衡的顶渣FeO活度在较低的范围内。另外分析了顶渣成分对顶渣FeO活度系数的影响,确定了合理的炉渣成分:转炉出钢结束后至RH脱碳期间,IF钢钢包顶渣w(SiO_2)=4%～5%,w(MgO)=8%～9%,w(CaO)/w(Al_2O_3)控制在1.8～2.2;RH脱氧结束后,确保RH结束渣w(CaO)/w(Al_2O_3)=1.3～1.5,既可以减少钢渣间传氧,又可以确保顶渣吸附夹杂的能力。     

精炼渣对SUS444铁素体不锈钢中夹杂物的影响

在1 873K,MgO坩埚内进行了VOD精炼渣与SUS444铁素体不锈钢之间的脱氧平衡试验,考察了精炼渣对不锈钢中T.O含量及夹杂物组成、数量和尺寸分布的影响。结果表明,脱氧终点钢中w(T.O)=0.006 3%~0.007 4%,提高精炼渣碱度,降低渣中Al2O3的活度,有利于降低钢中T.O含量。精炼渣碱度增加,试样中单位面积夹杂物的个数及夹杂物的平均面积分数都减小。降低渣中Al2O3含量,夹杂物平均粒径也降低。加入脱氧合金后,钢中夹杂物主要为Al2O3、MgO·Al2O3及含有少量SiO2、MnO的复合氧化物;钙处理后,钢中夹杂物主要为球形的MgO·Al2O3-CaO。随着精炼渣中a(MgO)/a(Al2O3)的增加,MgO·Al2O3夹杂物中xMgO/xAl2O3随之增加。根据试验,R=3.5、w(Al2O3)=10%、w(MgO)=10%、w(CaF2)=5%的精炼渣具有良好的精炼效果。     

RH精炼工艺对无取向硅钢MgO·Al2O3夹杂物演变影响及控制

 基于BOF→RH→CSP生产工艺,研究了RH精炼过程钢中夹杂物类型演变及MgO?Al2O3夹杂物形成规律,同时对MgO?Al2O3夹杂物的形成条件进行了热力学计算,借助CFD数值模拟软件研究了RH精炼过程卷渣行为。研究发现,RH精炼过程20和30 min时,[w([MgO])/w([Al2O3])]为0.005～0.020,未发现MgO?Al2O3夹杂物;RH出站后夹杂物[w([MgO])/w([Al2O3])]为0.3～0.5,且RH精炼结束后MgO?Al2O3夹杂物占夹杂物总量的58.4%;另外,RH精炼过程钢液表面速度CFD模拟结果为0.57 m/s,大于临界卷渣速度0.45 m/s,且顶渣成分与夹杂物成分相近,存在卷渣现象。热力学计算表明,钢液与炉渣平衡时钢中[w([Al])]为0.31%～0.37%,[w([Mg])]为0.000 24%～0.000 28%,在MgO?Al2O3生成区域之内。减少RH处理过程卷渣,浇铸过程下渣及控制顶渣和包衬相中MgO质量分数可抑制MgO?Al2O3夹杂物形成。     

低碳冷镦钢LF精炼渣的优化

通过工业试验对低碳冷镦钢的LF精炼渣成分进行了优化。试验结果表明:适合于冶炼低碳冷镦钢的精炼渣成分为w(CaO)=50%～55%、w(Al2O3)=30%～35%、w(CaF2)=5%～10%、w(SiO2)<5%、w(MgO)<5%、w(FeO)<1%;LF精炼过程可将钢水中w(S)从389×10-6降到50×10-6,w(T.O)从54.0×10-6降到21.1×10-6。当钢水中w(S)<50×10-6,钙处理后夹杂物中平均w(S)<1.9%。将优化后的工艺应用于低碳冷镦钢的批量生产后,精炼渣料消耗降低了6.5 kg/t,吨钢成本降低了10元以上。     

X80管线钢精炼过程中夹杂物行为研究

研究了国内某厂生产X80管线钢精炼过程中夹杂物的转变.BOF出钢阶段加铝脱氧,钢中夹杂物以伴有极少量MgO的Al2O3为主;LF过程采用高碱度高还原性渣精炼,钢中Al2O3夹杂物向钙铝酸盐和CaO-MgO-Al2O3复合夹杂物转变,平均成分靠近低熔点区;RH真空处理后,夹杂物中Al2O3和MgO的含量减少,CaO含量增加,夹杂物成分分布较为分散;钙处理后,钢中CaO-MgO-Al2O3复合夹杂比例明显减少,CaO与CaS比例明显增加,夹杂物平均成分已经远离低熔点区,达到了高品质管线钢的冶炼效果.     

济钢低碳低硅铝镇静钢的开发与生产

通过优化转炉出钢、CAS精炼、RH处理等过程的脱氧工艺和造渣制度,形成合理的钢包精炼渣系,为充分吸附钢水中的夹杂物创造良好条件;利用钙处理工艺,将钢水中的Al2O3夹杂球化,使钢中大部分Al2O3转变为液态Ca O-Al2O3,为连铸机顺利浇铸创造条件;按照KR→BOF→CAS→RH→CCM工艺路线生产低碳低硅铝镇静钢,将钢水中的Si含量控制在了钢种成分设计要求范围之内。     

铝镇静钢LF精炼过程中夹杂物行为研究

通过对LF精炼开始3 min、通电化渣和钙处理后3个阶段的钢水进行取样,对夹杂物的数量、形态及成分进行对比分析,来研究铝镇静钢中夹杂物在精炼过程中的变化及钙处理对夹杂物性质的影响.结果表明:钙处理在提高钢水洁净度、夹杂物改性等方面效果显著.当LF炉通电化渣后,夹杂物球化率显著提高;钙处理后,球化率进一步提高.LF精炼开始3 min后,钢中的夹杂物以Al2O3-SiO2-MnO和纯Al2O3夹杂物为主;通电化渣后,钢中夹杂物以Al2O3-CaO(CaS)-SiO2为主;钙处理后,钢中夹杂物以Al2O3-CaO为主.     

超低碳汽车板钢钢包渣高效改质工艺的试验研究

对汽车板钢在转炉炉后进行钢包渣改质,除了改质剂用量充足外,还必须抑制高[O]含量钢液与炉渣间的反应。否则,在后续RH精炼脱碳期,由于钢-渣间反应,顶渣中w(Fe_tO)也会回升至8%～14%(甚至更高)。河钢集团邯钢公司邯宝炼钢厂通过采用具有缓释Al作用的铝渣球为改质剂,在转炉出钢结束后再向钢包内加入石灰而不是在出钢过程加入,提高钢包渣w(CaO)/w(Al_2O_3)以降低其流动性和微弱钢包底吹搅拌等措施,将RH进站和出站钢包渣w(TFe)分别控制在3%和5%以下,有效抑制了连铸过程钢包渣对钢液的二次氧化,连铸中间包钢水T.O含量和非金属夹杂物含量显著减少,连铸水口粘结、堵塞状况得到了有效控制。     

复合脱硫剂中钙的物相分析

利用脱硫剂试样与水反应生产的乙炔通过氧燃烧，生成的ＣＯ２用碱石棉吸收，重量法测定碳量，计算ＣａＣ２含量；用丙三醇－乙二醇－蔗糖－水混合浸取剂浸取游离ＣａＯ和ＣａＣ２，用ＥＧ－ＴＡ在ｐＨ大于１２时测定ＣａＯ和ＣａＣ２合量，将合量减去ＣａＣ２量计算游离ＣａＯ含量；浸取后残渣用乙酸浸取ＣａＣＯ３，用ＥＧＴＡ络合滴定法测定钙量计算出ＣａＣＯ３含量；最后的残渣用硫酸－盐酸－硼酸－水浸取分析ＣａＦ２。     

CSP生产低碳高铝钢钙处理与可浇性的控制

系统研究了国内某钢厂CSP生产的低碳铝镇静钢钙处理前,钙处理后成分、尺寸和类型的变化,从热力学上分析铝脱氧钢中Al2O3夹杂物变性机制及夹杂物中CaS合理控制的条件,并对钙处理后钢水可浇性进行了研究,研究发现,现有工艺条件下钢中[Ca]的质量分数为0.002 6%~0.003 5%较合适,最佳喂钙线长度在284~386m,此时夹杂物中CaS的质量分数在7%以下,且无单独CaS析出,SEN连浇15炉以上。     

氧化钙类杂质对铁水脱磷的影响分析

摘要：除尘灰制备炼钢脱磷剂极具实用价值,但其所含CaO类杂质却会影响脱磷。1400℃条件下,参考Fe2O3-CaO-CaCl2系脱磷剂,分别利用不同摩尔比的Ca(OH)2、CaCO3替换脱磷剂中的CaO,对磷质量分数为0.3%的铁水进行了脱磷试验。同时,分别利用CaO、Ca(OH)2、CaCO3作为固定剂,研究了各自的铁水脱磷特征。此外,参考Fe2O3-CaO-SiO2-CaCl2系脱磷剂,分别利用CaO/SiO2混合物、CaSiO3作为脱磷剂初始组分,研究了二者的脱磷差异。结果表明：当Ca(OH)2以任意摩尔比替换脱磷剂中的CaO时,替换比对脱磷率的影响并不明显;但当使用CaCO3进行替换时,脱磷率会在替换比超过约05后显著下降。而相对于CaO,当以Ca(OH)2、CaCO3作为固定剂时,脱磷速率能在初期获得明显提高,但在后期相对下降。此外,相对于CaO/SiO2混合物,当以CaSiO3作为脱磷剂初始组分时,脱磷速率在前期和后期均能获得明显提高。     

实芯钙芯线在钢水精炼过程的应用

为提高精炼过程钙处理效果,莱钢特钢事业部50tLF精炼炉采用实芯钙芯线替代硅钙包芯线进行钢水钙处理。应用表明,钙平均收得率达16.61%,钢水可浇性良好,废坯切除量大幅减少;钢材氧含量及A、B、D类夹杂物级别均不同程度降低,产品质量良好。与喂硅钙线相比,吨钢降低成本3.50元,直接经济效益达200余万元。     

EDTA滴定法测定萤石中氟化钙

萤石中氟化钙的含量是评定其质量等级最重要的指标,因此测定萤石中氟化钙的方法受到关注。采用EDTA滴定法测定试样中全钙的含量,并提出了一种测定试样中碳酸钙的方法,再由全钙和碳酸钙的含量计算得到萤石中氟化钙的含量。称取两份不同质量试样,用定量氯化钙-盐酸溶液浸取,以酚酞为指示剂,调节溶液pH值约为7,将这两份溶液定容到相同体积,静置一段时间待氟化钙溶解达到平衡,此时两份溶液中氟化钙溶解量一致、试剂空白一致。对两份溶液进行干过滤,采用EDTA滴定法测定两份溶液中全钙的质量差(以碳酸钙计),此差值即称样量差中所含的碳酸钙质量。采用实验方法测定萤石标准样品和生产试样中全钙、碳酸钙和氟化钙含量,全钙测定结果与标准样品认定值或标准方法GB/T 5195.1—2006测定值相符,相对标准偏差(RSD,n=5)在0.11%~0.23%之间;碳酸钙测定结果与标准样品认定值或标准方法GB/T 5195.2—2006测定值相符,碳酸钙质量分数不小于0.30%的试样,相对标准偏差(RSD,n=5)在4.9%~7.6%之间,碳酸钙质量分数小于0.30%的试样,相对标准偏差(RSD,n=5)在12.6%~28.1%之间;氟化钙含量与认定值或上述两种标准方法测定后计算所得值基本相符,相对误差不大于0.40%。     

高炉块状带烧结矿破损机制研究

主要研究了烧结矿在高炉块状带的破损机制.对于高碱度烧结矿,铁酸钙和赤铁矿的还原消失对烧结矿强度的影响是正硅酸钙相变的两倍以上;对于自熔性烧结矿和酸性烧结矿,由于矿物组成中极少甚至不含有正硅酸钙和铁酸钙,所以其强度只受赤铁矿还原消失的影响.     

EDTA滴定法测定新型复合脱氧剂中的CaC2和CaF2

利用碳化钙易溶解于稀醋酸,而氟化钙不溶解于稀醋酸的特性,以稀醋酸处理试样,用滤纸过滤不溶物后,滤液加氢氧化钾溶液调节pH值≥13,用EDTA滴定法测定CaC2含量。不溶物连同滤纸放在铂金坩锅中灰化、灼烧,加含有硼酸的混合熔剂,于950℃左右熔融,酸化浸取后,加氢氧化钾溶液调节试液至pH值≥13,用EDTA滴定法测定CaF2含量。测定结果表明,CaC2RSD为0.0645%～0.1016%,CaF2RSD为0.6285%～0.8357%。     

3104铝合金熔体中Ca的来源分析及其除钙方法

分析计算了3104铝合金中碱土金属元素Ca的主要来源,确定了保温炉内铝液精炼时所采用的除钠剂、打渣剂和覆盖剂中的Ca是铝熔体Ca含量高的主要原因,认为熔剂精炼不能满足高品质3104罐料对Ca含量的要求,采用以高纯氩气为载体向铝熔体中通入四氯化碳并进行二次精炼是确保熔体中低Na、Ca含量的有效方法。     

高钙线在LF精炼炉的生产实践

文章主要研究转炉炼钢现有生产条件下高钙线钙处理的可行性、工艺技术方法及冶金效果,与原铁钙线处理做比较,并进一步优化高钙线处理工艺,提高钙回收率,改善钢水流动性、降低吨钢钙处理成本,减少烟尘的排放。     

钙系脱氧剂在炼钢生产中的应用

论述了钙系脱氧剂在转炉炼钢中脱氧的原理,并结合钙系脱氧剂在炼钢生产中的实际应用情况,对钙系脱氧剂使用工艺进行了探索。