80 t转炉-钢包吹氩-连铸冶炼过程对Q235A钢气体夹杂含量的影响

检测和分析了80 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-连铸流程冶炼Q235A钢(0.14%～0.22%C、0.30%～0.65%Mn)在转炉终点、转炉出钢过程合金化后、钢包吹氩、中间包、钢水和铸坯中的氧、氮和夹杂物含量.结果表明,转炉终点氧含量为350×10-6,加脱氧剂和合金化后,氧含量降低42%,经钢包吹氩,钢中氧含量进一步降低,铸坯中平均氧含量25×10-6;钢中氮含量由转炉终点20×10-6增至铸坯40×10-6;钢包加脱氧剂、合金化后吹氩,钢中可去除约50%夹杂物,使铸坯中夹杂物含量≤45×10-6,一般夹杂尺寸≤10μm,最大尺寸为20μm.     

高洁净度轴承钢冶炼关键技术的研究

国内某钢铁企业使用100 t电炉冶炼轴承钢,很难将铸坯全氧质量分数控制在10×10-6以下,通过系统研究提出以下改进措施:终点碳质量分数控制在0.10%以上;将铝脱氧剂的加入和造渣提前至LF精炼前;精炼渣碱度控制在5~8,w(CaO)/w(Al2O3)的值控制在1.5~1.7,MgO质量分数控制在5%~8%;适当减小电磁搅拌强度,防止保护渣卷入。工艺试验结果表明,通过以上措施可将轴承钢铸坯全氧质量分数控制在10×10-6以下。     

莱钢X65M管线钢质量控制

为了提高X65M管线钢生产质量控制水平,莱钢炼钢厂采取了成分优化设计,转炉和精炼工序低磷、低硫工艺控制,连铸机全保护浇铸工艺等措施。实践结果表明:X65M管线钢成分合格率达到99.9%,夹杂物控制合格率达到100%,且铸坯组织均匀,钢中N、O的质量分数平均值控制在30×10-6以内。     

减少钢包下渣提高铸坯洁净度

利用钢包渣和中间包覆盖渣中Al2O3含量的差异和浇注过程中的变化,根据质量平衡计算了钢包下渣量每包达到74.5 kg.在该下渣量下,铸坯平均w(T[O])为23×10-6,大型夹杂总量平均达到34.85 mg/(10 kg).对钢包下渣严格监控后,铸坯平均w(T[O])为15×10-6,大型夹杂总量平均达到6.2 mg/(10 kg).减少钢包下渣对采用小型中间包的连铸工艺提高铸坯质量具有重要意义.     

BOF-LF-RH-ASP流程冶炼IF钢的工艺研究

研究了国内某钢厂BOF-LF-RH-ASP流程生产冷轧IF钢的工艺特点,采用碳含量控制和钢包渣还原处理技术,RH脱碳结束钢中ω([C])<15×10-6,后序增碳质量分数小于15×10-6,渣中(FeO+MnO)质量分数小于3%,平均中间包钢水全氧质量分数为17×10-6.成功开发的DDQ级IF钢板,满足了客户对其深冲...     

LF精炼渣碱度变化对304不锈钢夹杂物成分的影响

采用氧氮分析仪、扫描电镜、金相显微镜等分析手段,系统研究LF精炼渣系对304系不锈钢全氧质量分数wT[O]、夹杂物数量、尺寸及成分的影响。研究结果表明,当LF精炼渣碱度由1.5升高至2.6时,LF出站溶解氧质量分数w[O]由11.6×10~(-6)降低至4.8×10~(-6),铸坯wT[O]由47×10~(-6)降低至24×10~(-6),铸坯夹杂物总数量降低,但当量直径不大于10μm的夹杂物所占比率由77.7%增加至95.1%。热力学计算结果表明:在钢液中各元素达到平衡状态时,渣系碱度越高,低熔点夹杂物2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2生成区域越小,MgO·Al_2O_3尖晶石类夹杂物生成区域越大,与生产试验结果一致。随着LF炉渣碱度升高,铸坯夹杂物成分中MgO和Al_2O_3的质量分数分别升高了14.4%和9.1%,当碱度不大于1.9时,铸坯中不会存在镁铝尖晶石。     

炼钢过程中钢液氢含量的变化及分析

为了进一步降低钢中氢含量,保证探伤合格率,利用G8 GALILEO-ON/H分析仪对铸坯进行定氢,结果表明,随着铸坯氢含最的增大,钢板探伤合格率逐渐降低,其氢含量(质量分数,余同)小于(2～3)×10-6时探伤合格率为100%;用贺利式定氢仪测定炼钢过程中氢含量的变化并对其进行了分析,结果表明,转炉复吹和LF精炼是主要...     

BOF-LF-CC工艺生产冷镦钢纯净度的研究

对 BOF— L F— CC生产低碳铝镇静冷镦钢的纯净度研究结果表明 ,在 L F精炼过程铝脱氧生成的大尺寸Al2 O3簇状夹杂物绝大多数能从钢液排除 ,经钙处理后铸坯中夹杂物主要是尺寸非常小的不规则形状的 Al2 O3和球状复合钙铝酸盐夹杂物及少量具有结晶器保护渣特征的夹杂物。 L F精炼后钢水的总氧的质量分数为 (43～ 6 0 )× 10 - 6 ,中间包钢水的总氧的质量分数为 (36～ 5 0 )× 10 - 6 ,而铸坯的总氧的质量分数为 (2 3～ 39)× 10 - 6 。成品盘条的冷镦性能良好 ,该工艺生产的低碳铝镇静冷镦钢具有较高的纯净度。     

RH精炼纯循环时间和镇静时间对IF钢洁净度影响

为了优化RH处理工艺,提高RH精炼后的IF钢的洁净度水平,通过分析全氧含量和夹杂物的控制水平,研究了纯循环和镇静时间对IF钢洁净度的影响。研究表明,RH加入铝粒反应6min后钢液中全氧质量分数降低至24.7×10~(-6)。加入Ti-Fe合金后,全氧质量分数上升至30×10~(-6)。随后RH经合金化后保持6~9min的纯循环时间,全氧质量分数可降低到27×10~(-6)。延长镇静时间至25min,可使全氧质量分数降低到27×10~(-6);通过直线法计算,夹杂物数量由破空时的13.21个/mm2逐渐降低到破空25min时的7.79个/mm2。     

150t钢包双透气砖底吹氩优化与工业试用

通过水模型研究了国内某厂150t钢包双透气砖底吹氩位置及流量对钢液混匀时间的影响,利用优质真空泵油模拟钢包顶渣,对不同吹气位置及吹气流量下钢液裸露面积进行了比较。结果表明,双孔夹角180°、吹气孔位于各自半径0.6R圆周上(吹气孔11和15)时混匀时间短且钢液裸露面积小,同时对包壁冲刷更小。钢包改造后工业试用表明,通过优化钢包透气砖位置及钙处理后钢液软吹氩流量及时间,钢液钙处理增氧质量分数降低28×10-6,降幅达78%;钢液出LF全氧质量分数降低34×10-6,降幅为45%,全氧含量控制水平明显提高。     

透气砖布置和吹氩流量对钢包内钢液流动行为的影响

针对攀钢200t钢包,采用物理模拟与数值模拟相结合的方式,研究了透气砖布置方式和吹氩流量对钢液流动行为的影响规律。结果表明,当两透气砖呈120°布置在距包底中心0.62R(R为包底半径)处时,钢液的平均流速和平均湍动能大,"死区"范围小,混匀时间短,是合理的透气砖布置方式,其临界吹氩流量为27m3/h;与单透气砖相比,双透气砖喷吹的能量利用率高,"死区"范围小,单透气砖的吹氩流量需控制到45m3/h才能达到与双透气砖吹氩流量为27m3/h时相同的搅拌效果。实践证明,研究得到的透气砖布置方式和吹氩流量能保证熔池的搅拌效果,使转炉钢水经吹氩处理后,钢包不同位置温差小于10℃,Δw[C],Δw[Si],Δw[Mn]小于0.03%;在一定的软吹氩流量条件下,吹氩时间大于等于8min,可以使钢中wT[O]小于25×10-6。研究表明,用离散相模型对钢包底吹氩过程进行数值模拟,可以得到与物理模拟试验和生产实践较为吻合的结果。     

硬线钢用盘条中夹杂物的调查

通过采用扫描电镜对国内外4个钢厂硬线钢用盘条中的非金属氧化物夹杂的类型、形貌、尺寸和数量以及成分分析可知,国内外各厂家的钢帘线盘条中夹杂物的类型主要是CaO- SiO2- Al2O3- MgO- MnO,国外厂家较国内厂家盘条中非金属夹杂物的Al2O3质量分数低,SiO2质量分数高。且国外两厂中的夹杂物变形性能好,呈长条状,长宽比都大于3。应尽量减少单位面积的非金属夹杂物数量和尺寸,如先进的国外甲、乙两厂夹杂物数量的控制水平为0.111~0.154个/mm2,尺寸较小的夹杂物（小于3μm）的夹杂物数量相对国内厂家偏少。国外厂家的wT［O］和wN都控制在0.0035%以内。国外厂家控制水平相对较高,wT［O］和wN分别为0.0021%左右和0.0025%左右。     

铝灰用于钢包渣改质剂试验

 低铝铝灰中单质Al质量分数小于5%,循环再利用性较差。对其用于钢包渣改质剂的可行性做了试验,发现铝灰中除单质Al外,AlN也是一种还原剂。试验采用渣钢比1 ∶10放入MgO坩埚中加热到1600℃,将铝灰和石灰与萤石按4∶6∶1混合后加入坩埚中,保温90min后自然冷却。试验结果表明低铝铝灰具有很好的还原性,可将钢包渣中w((FetO))由31.17%降低至3.24%,钢中w(［O］)由480×10-6降低至17×10-6,钢中w(［S］)由190×10-6降低至75×10-6,但该过程会造成钢液增［N］,w(［N］)由66×10-6增至129×10-6。     

中薄板坯流程生产IF钢中包水口结瘤控制

采用扫描电镜、能谱分析等方法,对BOF-RH-CC中薄板坯流程生产含钛IF钢浸入式水口结瘤的原因进行了分析。结果表明,含钛IF钢水口结瘤的原因为水口本体内部的C与SiO2发生反应产生氧化性气体,氧化性气体和钢水中的[Al]、[Ti]反应在水口内壁上形成反应层,反应层促进了钢水中原有的Al2O3和Al-Ti-O复合夹杂物快速向水口内壁沉积。Ti的存在加重了水口结瘤的发生。以全流程氧位控制为目标,通过转炉终点控制、RH精炼、顶渣改质、中薄板坯连铸等工艺优化,使RH出站钢水T[O]质量分数控制在35×10^-6以下,中包钢水T[O]质量分数控制在30×10^-6以下,水口结瘤现象得到明显改善,单支水口平均连浇炉数由1.2炉提高至3炉,单支水口连浇时间提高到177 min。     

关于KR脱硫工艺脱氧理论问题的研究

 利用脱氧平衡最低值理论公式,计算了1573K下铁水中基于［Al］-［O］平衡和［C］-［O］平衡的氧含量。计算得出［C］-［O］平衡和［Al］-［O］平衡的最低氧质量分数分别为34×10-6和0.015×10-6,但是计算的［C］-［O］平衡控制的最低氧含量相当于由［C］-［O］平衡决定的氧含量的近4倍。因此,在KR铁水脱硫过程中,铝脱氧控制铁水中的氧势。另外,计算结果表明,在铁水预处理过程中,硅的脱氧能力远不及碳和铝,且脱氧平衡最低值理论公式对铁水预处理也具有适用性。铝脱氧结果表明,每吨铁水中加入0.44kg的铝,可使铁水温度升高20℃左右,在一定程度上可弥补KR铁水脱硫过程中因搅拌、脱硫剂的加入所造成的温降。     

Inclusion Composition Control During LF Refining for SPCC Using FactSage Combined With Industrial Trials

Steel plate cold common (SPCC) is a Al-killed steel with Ca-treatment. The control of Al2O3 inclusion into low melting point liquid region is beneficial for inclusion removal, cast-ability promotion and defects reduction during rolling. Thus it is essential to understand steel-inclusion equilibrium since inclusion composition is determined by composition of liquid steel directly through steel-inclusion reaction. Thermodynamic calculation software FactSage is performed to understand how to control inclusion composition during ladle furnace (LF) refining, and industrial trials are carried out to verify calculated results. Firstly, target region for controlling CaO-Al2O3-MgO ternary inclusion is analyzed on the basis of the ternary phase diagram and the relationship between activities related to pure solid and activities related to pure liquid was fixed by thermodynamic analysis in order to obtain reliable activities for components of inclusions in the target region by FactSage. In addition, inclusions in steel samples are detected by scanning electron microscopy (SEM) combined with energy dispersive spectroscopy (EDS). It is found that most of Al2O3 inclusions are modified into lower melting point region but a number of them are still located in high melting point region at the end of LF refining after Ca-treatment. Moreover, the composition of liquid steel equilibrating with liquid CaO-Al2O3-MgO inclusion is obtained by steel-inclusion equilibrium calculation when w[Al]s is approximating 0.03% as: a[O] is 1.0×10-6 to 4.0×10-6, w[Ca] is 20×10-6 to 50×10-6 and w[Mg] is 0.1×10-6 to 3.0×10-6. At last, stability diagrams of various calcium aluminates and CaS are established and they show that liquid calcium aluminate inclusions form when w[Ca] is more than 20×10-6, but CaS precipitation is difficult to prevent because sufficiently low w[S] (<0.003%) is required.     

轧制超厚板的高质量板坯工艺探索

 针对轧制超厚板对钢水洁净度和板坯质量的特殊要求,进行了LF炉渣系、VD和LF炉吹氩制度以及连铸工艺参数等优化试验。试验结果表明:钢水纯净度达到了预期效果,w(［P］)≤0.01%,w(［S］)≤0.003%,w(［O］)≤4×10-6,w(［H］)≤0.9×10-6,w(［N］)≤35×10-6;同时,板坯质量也得到了有效的改善,Q345系列钢种的中心偏析为1.0级,其他试验钢种的C类偏析达到了0.5级;中心疏松都达到了0.5级。     

马钢SPHC钢钙处理的热力学分析

针对马钢CSP生产的SPHC钢钙处理现状,应用热力学平衡模型计算了钙处理钢液中的S-Ca、Al-Ca平衡反应,得出CaS容易在相对较高和温度较低时析出,1 873K时变性处理形成C_(12)A_7和C_3A的理论钙铝比值应分别满足w([Al])~2/w([Ca])~3≤2.90×10~5和9.62×10~3。参照实际生产数据,经分析提出该钢种钙处理时w([Al])~2/w([Ca])~3≤5.0×10~4、w([Ca])/w([Al])为0.09~0.11、w([S])≤0.003%等的合理控制范围。     

半钢炼钢复吹工艺优化

 进行了120 t转炉半钢炼钢复吹研究,研究结果表明：透气砖数量越多,复吹效果越好。采用6块透气砖,吹炼终点钢中w(［O］)达527×10-6,渣中w((TFe))达19.52%,w( ［C］ )· w(［O］)达0.0022%。底吹流量005 m3/(min·t)后搅3 min,同时加入50～100 kg含碳材料,终点钢水氧活度降低146.8×10-6。确定合理废钢加入量的原则是以终点钢水C来控制终渣TFe。采用合理的透气砖维护工艺,确保形成稳定的“炉渣 蘑菇头”是提高透气砖寿命的关键,使透气砖寿命从1000～2000炉提高到6000炉以上。     

钢包自开率的影响因素及改善措施

统计分析了LZ20Mn2、20MnV6、20MnTiB等钢种钢水在钢包中停留时间(<135 min～>240 min),出钢温度(<1 640℃～>1 650℃),连铸平台钢水温度(<1 540℃～>1 580℃),钢中Mn含量(<0.5%～>1.3%)对70 t钢包水口自开率的影响。得出随着钢包停留时间延长,出钢温度和连铸平台钢水温度提高,以及钢中Mn含量的增加,钢包自开率可由98.8%降至76.8%。通过加强引流砂用前烘烤,及时清理钢包中残钢残渣,清扫水口,钢水在钢包中平均停留时间由原180 min降至160 min,使钢包自开率由原88.4%上升到97.3%。