氮含量对U71Mn高速钢轨力学性能的影响

重轨U71Mn钢(%:0.66～0.76C、0.15～0.35Si、1.10～1.40Mn、≤0.030P、≤0.030S)的冶金工艺流程为100 t转炉-LF(VD)-280 mm×380 mm连铸。研究了转炉至中间包各工序[N]及影响因素,氮含量对钢轨力学性能的影响。结果表明,随钢中氮含量由54×10^-6增加至94×10^-6,钢轨的断裂韧性由34.7～38.1 MPa m1/2降至28.1～31.5 MPa m^1/2。LF精炼时将增碳剂由沥青焦改为无烟煤时,钢中氮含量可控制≤64×10^-6,平均氮含量为50.9×10^-6。     

120 t BOF-LF-RH-CC流程冶炼石油套管钢时TiN的析出和控制

石油套管用钢(/%:0.26~0.29C,0.25~0.35Si,0.40~0.50Mn,≤0.009P,≤0.004S,0.95~1.05Cr,0.09~0.11V,0.02~0.04Al,0.015~0.020Ti,≤0.0060N)的生产流程为铁水预处理-120 t BOF-吹氩-LF-喂CaSi线-RH-合金化-喂CaSi线-软吹氩-Φ220 mm圆坯连铸工艺。通过热力学分析得出钢中N含量超过50×10^-6以及工业试验得出生产的圆铸坯中的N含量为67×10^-6时,在铸坯中易形成2μm以上的TiN夹杂。通过控制BOF终点[N]≤30×10^-6,LF终点[S]≤25×10^-6,[O]≤25×10^-6,[N]≤35×10^-6,RH合金化后终点[N]≤35×10^-6,[H]≤1.5×10^-6,稳定喂CaSi线速度300~400 m/min,控制中间包[N]≤40×10^-6,严格连铸保护浇铸工艺,则铸坯中的N含量≤50×10^-6,钢中TiN夹杂数量显著下降,未发现大尺寸TiN夹杂物。     

130 t BOF-LF-150 mm x 150 mm CC 流程控制高碳钢SWRH82B氮含量的工艺实践

0.79%~0.86% C  SWRH82B高碳钢的生产流程为130 t顶底复吹转炉-LF-8流150 mm×150 mm坯连铸工艺。通过转炉吹炼时采用较高泡沫渣高度,终点枪位较其他钢种高100~150 mm,转炉全程底吹氩0.02~0.05 m³/（t·min）,圆流出钢,LF精炼时快速成渣,合适的吹氩量20~30 m³/h,连铸全程保护等工艺措施,有效控制钢中氮含量,205炉氮含量分析表明,钢中氮含量为13.7×10^-6~37.4×10^-6,平均氮含量为23.3×10^-6     

石油套管钢Φ150～Φ200mm连铸圆坯的质量控制

采用120 t顶底复吹转炉-LF-VD-Φ150～Φ200 mm圆坯连铸流程,通过控制铁水有害残余元素含量,强化转炉前期脱磷,控制终点[C]≥0.10%,出钢钢包渣厚≤50 mm,控制精炼终渣(FeO+MnO)≤1.0%,提高VD过程底吹氩流量至200～300 L/min,连铸全程保护浇注等措施,天钢完成J55(37Mn5),L80(TC80,0.24%～0.28%C,1.40%～1.55Mn),N 80(36Mn2V)和P 110(26CrMo4)级石油套管钢连铸圆坯的开发生产。生产结果表明,J55钢级的全氧含量≤25×10-6,P≤0.020%;N80、LS0和P110级别的全氧含量≤20×10^-6,P≤0.015%;残余有害元素(Pb+Sn+As+Sb+Bi)≤140×10^-6,夹杂物总量≤2.5级,圆管坯的中心疏松和缩孔等分别≤1.0级。     

N含量对硼钢35MnB末端淬火性能的影响

35MnB钢由40 t EAF-LF-VD-180 mm×180 mm连铸的电弧炉流程和100 t BOF-LF-RH-200 mm×200mm连铸转炉流程冶炼。35MnB钢技术协议要求J19 HRC值为33～41。试验结果表明,电弧炉流程生产的35MnB钢J19HRC值为25～28,转炉流程生产的35MnB钢末端淬火试验J19HRC值为36～41。对比分析了电弧炉流程和转炉流程生产的35MnB钢的末端淬火性能。分析得出,电弧炉流程生产的35MnB钢中的平均N含量高达(80～90)×10^-6、转炉流程为(45～50)×10^-6,电炉钢中高N含量影响了B对提高钢材淬透性的作用,为了保证钢材末端淬火性能,应控制钢中N含量≤50×10^-6。     

70 t BOF-LF-VD-CC流程转炉钢氮含量控制的工艺实践

炼钢厂冶炼20CrMnTi,45,40Cr,GCr15钢的生产流程为70 t BOF-LF-VD-220 mm×220 mm CC工艺。由22炉20CrMnTi,40Cr和45钢中氮含量分析得出转炉出钢后钢中平均氮含量-[N]为21.70×10^-6,LF精炼后平均[N]48.95×10^-6,中间包平均[N]63.62×10^-6。通过将铁水比从85%提高到92.3%,控制转炉终点[P]≤0.008%,出钢前钢包充氩,LF精炼快速形成泡沫渣,渣层厚100~120 mm,防止钢水吸氮,连铸时采用长水口控制吹氩量等措施,6炉GCr15钢冶炼结果表明,LF精炼后[N]为51.8×10^-6~60.2×10^-6,VD后[N]29.1×10^-6~33.9×10^-6,钢材中氮含量为31.8×10^-6~40.0×10^-6,满足用户对钢材冷加工的需要。     

80 t转炉-LF-VD-CC流程冶炼N80-1石油套管钢的工艺实践

N80-1石油套管钢36Mn2V(%):0.34～0.38C、0.25～0.40Si、1.45～1.70Mn、≤0.020P、≤0.015S、0.01～0.04Al、0.11～0.16V,(Sn+Sb+As+Pb+Bi)≤0.035,[O]≤35×10^-6,[N]≤80×10^-6,[H]≤2.5×10^-6由80 t顶底复吹转炉-LF-VD-Φ210～270 mm圆坯连铸工艺冶炼。通过高拉碳补吹氧、控制终点[C],控制出钢回磷≤0.008%,使用碱度3.2～4.0的精炼渣系等工艺措施,使该钢P为0.012%～0.019%,S为0.003%～0.005%,[O](11～22)×10^-6,[N](39～76)×10^-6,[H](1.5～2.1)×10^-6,其成分、组织和性能均达到用户以及API Spec5CT标准要求。     

酒钢120 t转炉-LF-CC工艺生产L360管线钢的实践

通过铁水脱硫-120t转炉冶炼-LF精炼(吹氩、喂线)-160(220)mm板坯连铸-2架炉卷轧机,轧制生产 了1.6~12.7mm管线钢L360带材(%:0.08～0. 12C 、0.10～0.25Si 、1. 10~1.30Mn 、≤0.015P 、≤0.008S 、0.03~ 0.05Nb)。采用高拉碳补吹法控制转炉终点[C]0.04%;LF精炼时用AlMnFe、MnFe和NbFe合金化,并喂Al线和 SiCaBa线;连铸采用全程氩封注流保护浇铸等工艺措施。生产统计结果表明,L360管线钢[0]为(10~15)×10^-6, [N](14~35)×10^-6,[H](1.2~1.6)×10^-6, Σ [N+H+0]≤51.6×10^-6;该钢的屈服强度为425～460 MPa,抗拉 强度505～525 MPa,屈强比0.81～0.88,均达到标准要求。     

薄板厂210 t RH脱气工艺研究

通过210t顶底复吹转炉-LF-RH-宽厚板坯连铸流程对Q345E、Q345GJC和BQ550D等钢种进行45炉次RH脱气工艺试验,研究了RH真空处理对钢水脱氢、脱氧和脱氮效果的影响。得出,在RH真空度≤270Pa,环吹氩流量1200～1500L/min,高真空时间≥10min,钢中氢含量可达到≤2×10^-6;当高真空时间为16min时,钢中氢、氧、氮含量平均分别为2.0×10^-6、13.2×10^-6和41×10^-6。     

200 t LD-LBAr-CC流程生产低碳铝镇静钢的洁净度

钢厂试验的低碳铝镇静钢(/%:0.036～0.037C、0.009Si、0.173～0.176Mn、0.012～0.013P、0.005～0.006S)生产流程为200 t LD转炉-钢包吹Ar精炼(LBAr)-230 mm×1 300 mm板坯连铸工艺。通过LD转炉挡渣出钢,并加入Mn-Fe、铝丸进行预脱氧和合金化3 min,钢水T[O]和[N]分别为91.8×10^-6和19.4×10^-6,在氩站经10～12 min 25～45 m³/h流量吹氩和3～5 min 15～25 m³/h的软吹氩后,T[O]降至42.3×10^-6,[N]为22.0×10^-6,中间包和铸坯T[O]分别为38.3×10^-6和28.9×10^-6,[N]分别为23.6×10^-6和26.5×10^-6。该流程生产的铸坯满足T[O]≤30×10^-6的内控要求。经氩站精炼后,显微夹杂物去除率为30.0%,而大型夹杂物去除率达58.7%;显微夹杂物主要为脱氧产物Al₂O₃;大型夹杂物主要为SiO₂、Al₂O₃、SiO₂-Al₂O₃、CaO-SiO₂-Al₂O₃。     

60t BOF-LF-VD-CC流程生产齿轮钢20CrMnTiH的工艺实践

济源钢铁公司生产齿轮钢20CrMnTiH的工艺路线为60 t顶底复吹转炉-LF(VD)-150mm×150mm方坯连铸工艺。通过控制转炉终点[C]≥0.08%,钢包进行硅钙钡-铝铁-铝粒复合脱氧,LF采用SiO₂-Al₂O₃-CaO渣系精炼,LF精炼时喂Ti-Fe线微调钢中Ti成分,VD真空处理后≥15min软吹,中间包液面自动控制,全保护浇铸、M-EMS和F-EMS电磁搅拌,使齿轮钢20CrMnTiH成品成分(%)为:0.19～0.21C、0.23～0.27Si、0.86～0.90Mn、1.11～1.15Cr、0.057～0.063Ti、≤0.020P、≤0.010S,钢中全氧含量为(5.6～19.3)×10^-6,氮含量为(40.6～65.2)×10^-6,各项检验指标达到标准要求,Φ32～40 mm钢材的J9 HRC值为34.42～39.10,△HRC≤6。     

300mm×300mm EA4T车轴钢坯生产工艺实践

EA4T车轴钢（/%:0.22～0.29C、0.15～0.40Si、0.50～0.80Mn、≤0.020P、≤0.015S、0.90～1.20Cr、0.15～0.30Mo、≤0.06V）采用30 t EBT电弧炉40 t LF/VD-5 t铸锭工艺生产,并经8 MN油压机锻成300 mm x300mm钢坯,锻造比≥9。结果表明,EA4T钢[O]为（12-15）×10^-6,[H]为（1.2～1.6）×10^-6,经900～920℃淬火,600～650℃回火后,抗拉强度R_m721⁷45 N/mm²,屈服强度R_eh463～470 N/mm²,伸长率A₅ 19.0%～19.5%,纵向冲击功53～73 J,横向冲击功36～41 J,组织为贝氏体一回火马氏体,10⁷循环疲劳极限为350 N/mm²。     

316L超低碳奥氏体不锈钢超细丝原料生产实践

采用1 t 3相有衬电渣炉-底吹氩精炼-铸φ90 mm棒-100 kg电渣重熔工艺流程成功地生产出满足生产φ0.018 mm超细丝洁净度要求的316L不锈钢原料（/%:≤0.03C、≤1.0Si、≤2.0Mn、≤0.035P、≤0.030S、16～18 Cr、12～15Ni、2～3Mo）。通过渣料为（/%）25CaF₂-25Al₂O₃-50CaO,3根纯铁自耗电极的熔炼过程逐步加铬铁、镍板和硅铁,获得要求的成分,并用AlSiMn合金和SiCa粉脱氧,底吹氩气搅拌,直接浇铸成φ90 mm铸棒,再经φ160mm电渣重熔炉精炼成100 kg锭。结果表明,电渣锭中总氧含量为（15～20）×10^-6,平均夹杂物含量为16.2个/mm²,95%夹杂物尺寸小于5μm,没有发现大于10μm的夹杂物,可满足生产超细不锈钢丝的要求。     

60 t BOF-LF(VD)-150 mm×150mm连铸生产GCr15轴承钢的工艺实践

济源钢铁公司采用60 t顶底复吹转炉高拉碳操作法,控制转炉终点[C]0.08%～0.20%,出钢过程钢包底吹氩并加铝铁脱氧,LF采用CaO-Al₂O₃-SiO₂高碱度渣精炼,连铸钢水过热度20～30℃,M+F电磁搅拌,全程吹氩保护浇铸,铸坯堆垛缓冷工艺生产150 mm×150 mm GCr15轴承钢铸坯。实践表明,GCr15轴承钢的氧含量为（6.3～11.9）×10^-6,平均氧含量为9×10^-6,连铸坯的低倍组织良好。     

VOD底吹氮精炼高氮钢P91的工艺实践

锅炉用铁素体耐热钢P91（%:0.08～0.12C、8.0～9.5Cr、0.85～1.05Mo、0.18～0.25V、0.06～0.10Nb、0.030～0.070N）的冶炼工艺流程为20 t EBT EAF+10 t感应炉混炼-LF-VOD（吹氮）-3 t锭模铸。通过低真空（～26 000 Pa）底吹N气搅拌使脱氧剂、造渣材料充分快速与钢液反应,使[N]从（80～90）×10^-6增至（120～140）×10^-6,然后底吹氮以（9～15）×10^-6/min的增氮速率将[N]增至620×10^-6,钢材中的N含量约为500×10^-6,达到标准要求。     

液化天然气储罐用9Ni超低温钢的冶炼和连铸生产实践

9Ni超低温钢(/%:0.03～0.05C、0.15～0.30Si、0.60～0.70Mn、≤0.003P、≤0.002S、9.0～9.5Ni、0.02～0.04Al)的冶金流程为180 t铁水预处理-180 t复吹转炉-LF-喂硅钙线-RH-180～250 mm板坯连铸。通过转炉出钢时钢包脱磷控制[P]≤0.0015%,LF脱硫使[S]≤0.001%,加铝粒和喂铝线控制[A1]0.02%～0.03%;RH前喂硅钙线RH真空度≤200 Pa,RH处理20 min以控制[N]≤25×10^-6,[H]≤1.0×10^-6;连铸使用电磁搅拌、轻压下和全程保护浇铸工艺,提高铸速使铸坯矫直温度≥950℃,铸坯在300℃缓冷坑40 h,使[P]、[S]、[H]、[N]、[0](/10^-6)分别降至15、9、0.5、26、10,铸坯裂纹率降至0,轧制钢板的无损探伤合格率为100%。     

C90-1级耐腐蚀石油套管用钢25CrMoTi的开发

通过100 t DC电弧炉-LF-VD-5流260 mm×340 mm连铸-轧制流程开发了石油套管(φ139.7 mm×7.72 mm)用钢25CrMoTi(/%:0.23～0.29C、0.15～0.35Si、0.50～0.70Mn、0.015～0.035Ti、≤0.015P、≤0.003S、0.50～0.70Cr、0.25～0.35Mo、0.010～0.025Alt)。通过电弧炉配加50%铁水,控制钢中有害元素As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.035%,高碱度渣(CaO)/(SiO₂)=4精炼,控制[S]≤0.002%,VD真空处理后喂Ti线,并进行钙处理,控制Ca/S为1.5～2.0,连铸全程保护浇铸,采用结晶器和末端电磁搅拌,管坯中心疏松为1.0级,一般疏松、中心偏析为0.5级,各类非金属夹杂物≤0.5级。在H₂S饱和溶液中720 h的应力腐蚀试验后钢管表面无裂纹,满足C90-1石油套管的使用要求。     

热回复过程高强耐候钢Q450NQR1的高温力学性能

在热回复条件下,采用Gleeble-1500D热/力模拟实验机,研究测试了高强耐候钢Q450NQR1(/%:0.05～0.10C、0.30～0.50Si、0.80～1.00Mn、≤0.020P、≤0.008S、0.20～0.40Cu、0.15～0.35Ni、0.40～0.60Cr)200mm×1 350 mm铸坯试样在700～1 000℃,热拉伸应变率5×10^-3 s^-1时的强度、塑性模量和断面收缩率。结果表明,随温度下降铸坯塑性模量(硬化系数)和强度增加,800℃时铸坯的强度随温度的变化速率出现明显转变;925～700℃时铸坯断面收缩率≤60%;为保证铸坯质量,在矫直过程铸坯表面温度应≥950℃。