国内外超低碳钢连铸结晶器保护渣的设计与应用

简述了连铸超低碳钢时铸坯增碳的机理 ,介绍了国内外在设计和研制超低碳钢用连铸保护渣时为防止铸坯增碳而采取的各种技术措施及实际应用效果。对攀钢开发超低碳钢用连铸保护渣提出了建议。     

结晶器保护渣对连铸坯增碳的影响

本文研究了超低碳钢水通过连铸结晶器,铸坯含碳量增加的现象。讨论了含碳保护渣对超低碳钢铸坯增碳的影响,降低保护渣中碳含量,有利于减少铸坯增碳。     

应用6σ法控制超低碳钢连铸过程增碳

应用6σ法对影响连铸过程的增碳因素进行分析,使用单因子方差分析法考察了钢包砖衬、开浇渣种类、中间包涂料批次、中包渣批次、保护渣种类等因素对超低碳钢增碳量的影响.结果表明,钢包砖衬、开浇渣种类、保护渣种类是影响超低碳钢增碳的主要因素.根据研究结果,在生产中采取了使用无碳砖衬钢包、无碳开浇渣、低碳结晶器保护渣等措施,铸坯增碳量显著降低,超低碳钢连铸工序增碳量小于3×10-6.     

超低碳钢连铸过程中增碳机理的探究

应用质量和动量传输理论,对连铸结晶器内含碳熔渣所引起的超低碳钢钢水增碳的机理进行了研究。研究发现,尽管用于超低碳钢的结晶器保护渣的原始碳含量已经很低,而且碳在熔渣中的溶解度也不高,但熔渣中这些碳对钢水的增碳却是明显的。     

宝钢超低碳钢保护渣的开发

介绍了宝钢超低碳钢用保护渣的开发情况，指出降低保护渣中游离碳含量可有效防止超低碳钢增碳。从保护渣的使用性能，连铸工艺参数和减少铸坯增碳的效果三方面评价了开发的超低碳钢用保护渣，该类保护渣对ω（C）小于20×10^-6以下的超低碳钢类产品的生产有重要的意义。     

超低碳钢脱碳与增碳因素分析

根据试验数据分析并研究了超低碳钢在RH真空处理和连铸过程中,影响钢水脱碳与增碳的主要工艺因素。提出了促进钢水脱碳及防止增碳的措施。     

超低碳钢连铸结晶器保护渣的研究动向

本文叙述了连铸超低碳钢时,结晶器保护渣对铸坯渗碳、增碳的作用机理,提出了减少、避免铸坯渗碳、增碳的途径。     

连铸结晶器保护渣对超低碳钢增碳的影响

分析了连铸结晶器保护渣引起超低碳钢铸坯增碳的原因。强调指出，除了富集碳层外，含有碳的熔渣层也是引起铸坯增碳不可忽视的原因。并阐述了铸坯增碳的机理，提出了防止铸坯增碳的措施     

连铸时超低碳钢结晶器内钢液增碳的研究

通过理论解析和实验测定,研究不同类型和配入量的碳质材料的连铸保护渣对0.003%C超低碳钢连铸结晶器(200 mm×100 mm)内钢液增碳的影响。结果表明,铸坯速度2.0 m/min在稳态浇注条件下,超低碳钢连铸结晶器内钢液增碳量仅为(1.2~2.4)×10^-6;在非稳态浇注时期,钢液最大增碳量达67.9×10^-6。保护渣的3种配加碳质材料中,石墨对结晶器内钢液增碳量影响最大,碳黑次之,活性碳最小。随着渣中碳质材料配入量的增加,钢液增碳量增大。     

超低碳钢钢水增碳的分析

超低碳钢连铸坯的含碳量(质量分数,下同)要求控制在≤0.005%,关键在于精炼脱碳时将碳降到0.003%以下,然后在脱氧合金化、调温浇铸成坯的过程中,在各个环节采取低碳和超低碳材料及工艺手段防止钢水增碳。     

Research of Mold Powder for Ultra-Low Carbon Steel

It is well known,the physical properties andchemical composition of mold powder are ofimportance to achieve optimum operatingperformance and satisfactory final product quality.Mold powder has to serve some majorfunctions suchas thermal insulation,reoxidation protection,inclusion absorption,lubrication,and uniform heattransfer. The carbon addition has been an essentialcomponent in mold powder. Free carbon controlsthe powder melting by providing an inert betweenthe solid particles and/ or flux p…     

试样表面碳对红外吸收常规法测定钢中超低碳影响的研究

GB/T 20123-2006高频感应-红外吸收法（常规法）因表面碳影响,仅适用于钢中碳含量大于0.005%的测定,不能满足大生产过程中钢中超低碳测定的需求。研究表明：日常制取后直接测定的生产试样表面碳是吸附碳,标准样品试样表面碳除含吸附碳外,还含化合碳。国家标准GB/T 20126-2006（预热法）定值的标准样品事先预热冷却后用于常规法校正,可有效消除表面碳对钢中超低碳常规法测定的影响,使常规法能应用于超低碳钢日常测定。     

钢中超低碳的测定

本文综述了国际上关于测定钢中超低碳的研究现状和发展中的各种问题。     

RH精炼终点-中间包浇铸过程超低碳钢水增碳的影响因素

通过数据统计,分析了钢厂180 t RH精炼结束到45 t中间包浇铸过程中钢包衬、中间包涂料和覆盖剂等对MA超低碳钢水(≤0.005%C)增碳的影响。结果表明,连续浇铸第1炉增碳较大,增碳量5×10^-6~10×10^-6,其余炉次增碳量≤3×10^-6。通过第1炉缓缓加入覆盖剂控制中间包液面波动,加Al₂O₃减少钢包渣线侵蚀,减少钢包砖衬、中间包涂料和覆盖剂游离碳含量,可使RH精炼终点-中间包浇铸过程中钢水增碳量≤3×10^-6。     

RH-KTB工艺生产超低碳钢

采用RH -KTB工艺大批量生产超低碳钢具有很多优越性。结合生产试验讨论了真空脱碳反应的机理及速率方程 ,分析了顶吹氧、真空度、钢水循环量等因素对脱碳速度的影响。     

不同碳含量的MgO-C耐火材料与超低碳钢液的相互作用

研究了3种C含量的(3%、5%、10%,质量分数)MgO-C耐火材料与超低碳钢的相互作用。利用ICPAES、氧氮分析仪、碳硫分析仪检测了与实验MgO-C耐火材料接触的钢液的成分,用XRD分析了耐火材料反应前后的物相变化,并利用SEM观察了耐火材料/钢界面。结果表明,随着镁碳耐火材料中C含量的增加,耐火材料/钢界面附近的渗透层厚度增加;反应后钢液中的C、N、Al含量以及Mg含量随着耐火材料中C含量的增加而增加,钢中O含量随之降低;反应前后的镁碳耐火材料都有镁铝尖晶石的存在,高C含量的耐火材料反应后镁铝尖晶石含量增加,因此低碳镁碳耐火材料更有利于超低碳钢的生产。     

优化炼钢模型控制超低碳钢转炉冶炼终点

超低碳钢终点氧含量直接关系到后续工艺处理及最终产品质量。包钢金属制造公司对转炉冶炼过程底吹、副枪模型系统计算参数进行了优化,提高了冶炼过程底吹供气强度,加强底吹对熔池搅拌,同时针对超低碳钢制定了底吹供气模式。结果表明,采取以上工艺,能够降低终点氧含量,提高超低碳钢终点碳含量、温度、氧含量命中率,为后续工序提供较好的钢水条件。     

超低碳钢RH混合喷吹Ar-CO2冶金反应特性

 钢铁生产过程CO₂的资源化利用对中国“碳达峰,碳中和”目标的实现起着重要作用。氩气驱动的RH(ruhrstahl-heraeus)真空装置是超低碳钢精炼的关键设备,利用高真空下钢水循环流动可有效脱碳、脱气和去除夹杂物。由于真空条件下CO₂可直接与钢水中碳反应生成CO,在实现脱碳的同时可促进熔池搅拌。因此,尝试将Ar-CO₂混合气体作为提升气体引入超低碳钢RH脱碳过程。首先,针对CO₂在RH脱碳条件下的冶金反应行为,通过热力学理论分析了不同压力下Fe-C-O熔体与Ar-CO₂的反应特性。其次,搭建了Ar-CO₂混合气体作为RH提升气体的工业试验平台,通过工业性试验研究了超低碳钢RH脱碳过程混合喷吹Ar-CO₂对钢水脱碳、脱氮和温降的影响。Fe-C-O熔体与Ar-CO₂反应热力学表明,在低于100 kPa和超低碳条件下,Ar-CO₂混合气体中的CO₂仍可能与钢水中碳反应,从而促进RH脱碳和脱气。工业性试验表明,喷吹100% CO₂、50% Ar+50% CO₂和100% Ar炉次出站平均碳质量分数分别为0.001 50%、0.001 57%和0.001 19%,因而混合喷吹Ar-CO₂并不会显著影响RH脱碳效率。同时,由于CO₂与钢水中碳反应十分有限,与喷吹100% Ar相比,喷吹100% CO₂和50% Ar+50% CO₂对RH脱氮效率和钢水温降没有明显影响。因此,超低碳钢RH脱碳时,完全可采用CO₂取代部分或全部氩气作为提升气体,尽管无法提高精炼效率,但仍具有显著的经济价值和环保优势。     

火花源原子发射光谱法在线测定钢中的超低碳超低硫

应用ARL3460 SMS2000 HS-FF全自动光谱分析系统对超低碳超低硫进行了在线检测控制,采取了合适的试样制备方法、氩气纯度控制、工作曲线优化、在线质量控制等手段。碳、硫元素的检出限分别为0.000312%、0.000081%。精密度和准确度试验表明,该方法适用于钢中超低碳超低硫的在线分析。