真空感应炉熔炼合金钢时用氮化物增氮的试验研究

分析了真空度、温度和氮化物成分对钢中氮溶解度影响,并在50 k真空感应炉对不同化学成分的合金钢(/%:0.06～0.36C、≤3.23Si、≤2.20Al、≤9.00Cr)进行3种氮化物-氮化硅、氮化锰和氮化铬的增氮试验。结果表明,气相中氮气分压对钢液中氮溶解度影响最大;钢中Ti、Cr提高氮溶解度和氮化物的收得率;增加C含量则降低氮溶解度和氮化物的收得率;钢中含有一定量的铝,可以显著提高氮化物的收得率。40 kPa氩气压力,1 600～1 650℃时在硅钢、结构钢和9%Cr钢中氮化硅、氮化锰、氮化铬的收得率分别为25%～30%、30%～50%、60%～100%。     

提高GX12CrMoWVNbN10-1-1钢中钨收得率的实践

针对试生产12炉次GX12CrMoWVNbN10-1-1钢时钨铁收得率低的情况,对钨铁的合金化工艺进行优化。结果表明:钨在电炉进行合金化存在氧化损耗,单纯控制温度等因素不能保证收得率。将钨的合金化过程放于LF进行,同时采取强化LF的脱氧操作、提高合金化温度以及延长还原时间等措施,可以使钨铁收得率由优化前的50%提高到70%以上。     

提高返吹法冶炼GX12CrMoWVNbN10-1-1钢铬收得率的实践

采用100%返回料吹氧冶炼(返吹法)GX12CrMoWVNbN10-1-1钢时,铬收得率低。针对这个问题,对冶炼工艺进行了优化。通过提高随料配入的硅铁量、提高开吹温度和吹炼终点温度等,使熔清铬平均收得率由优化前的51.55%提高到优化后的76.29%,终点铬的收得率由40.49%提高到56.11%。     

LF／VD法吹氮气冶炼含氮钢

1　前言随着生产经营的发展 ,品种钢的比例日益增大 ,其中要求有一定氮含量的低合金高强度钢的合同量也越来越多。而以前每年生产此类钢只有3～ 5炉 ,所采用的增 [N]工艺是在真空处理前后向钢液加入 40 0～ 50 0 kg的氮化锰合金 ,但利用氮化锰增 [N]有以下缺点 :1 )氮化锰的收得率低 ,且价格昂贵 ,增加成本 ;2 )氮化锰的收得率不稳定 ,生产中不好控制 ,影响正常生产 ;3)真空处理后向钢中加入氮化锰 ,在一定程度上会污染钢液 ,影响钢液的纯净度 ,恶化钢液质量。对此 ,我们针对此冶炼工艺作了吹氮增 [N]实验 ,首先在冶炼A633E钢时实验 L F/…     

真空感应炉冶炼含氮不锈钢的合金增氮工艺

试验研究了200 kg真空感应炉冶炼含氮不锈钢Cr13(0.04%～0.06%N)、Cr23Ni19(0.22%～0.28% N)和Cr22Ni9(0.15%～0.19%N)时,在(0.1～0.6)×10⁵Pa氩气或氮气下加氮化铬(56.2%Cr、7.33%N)增氮工艺。结果表明,在氮气保护下加氮化合金,氮回收率为80%以上;在氩气保护下加氮化合金,氮回收率仅为10%。提高炉内氮气压力,控制合适的加入温度,加入小粒度氮化铬,氮的回收率可达100%。     

氮化合金增氮分析

氮对微合金化钢中的碳氮化物的析出起重要作用。使用不同的含氮合金和不同加入量,钢水氮含量波动大,氮收得率不稳定,对稳定HRB400E、HRB500E性能有一定的影响。研究影响含氮合金氮收得率因素,不同类型含氮合金氮的收得率分析。研究得出钒和氮的配比为3. 65∶1时,VN析出量最大,HRB400E钢水中氮含量在85×10-6为最佳,继续提高钢中氮含量,钢筋的屈服强度升高不明显。HRB400E钢水中氮达到100×10-6左右,再增加含氮合金加入量,钢水氮含量增加幅度不大,氮的收得率会出现下降的趋势。规范合金加入方法,可有效提高含氮合金氮的收得率。     

用氮化铬、氮化锰冶炼高氮钢

 为了研究钢液增氮的新工艺,以钢液增氮的冶金热力学和动力学为基础,在10 kg感应炉上添加氮化铁合金以过饱和氮的方式来提高钢液最终氮含量,并对Cr18Mn18N和Cr23Mn17N两种实验材料的理论氮含量饱和值进行了计算。实验表明,采用氮化铬和氮化锰冶炼,钢液最终氮含量大幅度超过钢液与气相平衡时的氮含量,且氮化铬的增氮效果明显优于氮化锰。采用氮化铬冶炼,氮的收得率和氮的质量分数最高可达89%和098%。     

提高钒铌元素收得率的转炉冶炼脱氧工艺探讨

分析了转炉冶炼过程中钒铌元素的氧化特征、钢水中钒铌与碳元素的选择性氧化原理和钒铌微合金化建筑螺纹钢的脱氧工艺。为了提高钒铌元素的收得率,对转炉冶炼脱氧工艺进行了以下优化:转炉冶炼采用顶底复吹,提高终点碳命中率,有效挡渣出钢,钢包内脱氧剂以硅锰合金为主,钒合金化选用氮化钒铁,铌合金化选用50铌铁,钒铌合金在钢水脱氧后直接加入钢包,采用钢包吹氮精炼钢水。     

钛微合金钢的合金化工艺实践

含钛钢冶炼采用钛铁、钛线合金化冶炼实践及热力学分析表明,钛的氧化反应造成钛收得率降低,钢液中一定的Al含量可提高钛收得率。通过48炉次试验分别对两个钢种、两种合金化方式和两种工艺路径(EAF和BOF)进行钛收得率考察,钛总收得率72.66%～87.17%,目标钛含量高的钢种(钢种Ⅱ,0. 05%Ti)钛总收得率(79.84%～84.66%)高于含量低的钢种(钢种Ⅰ,0.02%Ti)钛收得率(72.66%～87. 17%);钛铁合金加入钛的收得率67.34%～72.76%,低的出钢氧化性可以提高钛的收得率;钛线喂入钛的收得率78.62%～85.12%,钛铁加钛线合金化方式由于喂线前炉渣中钛化合物抑制了钛的渣-钢钛氧化反应,喂线环节钛收得率(83.49%～85.12%)明显高于单独加钛线合金化钛收得率(78. 62%～79.54%);熔渣中的钛在真空处理环节可以部分还原进入钢水,由于VD环节渣-钢还原动力学条件有利于钛的还原,钛还原率(28.05%～44.04%)明显高于RH真空处理顶渣钛还原率(<4%)。钢种Ⅰ及钢种Ⅱ冶炼钛合金化采用LF喂钛线+VD工艺路线较其它方式更为经济。     

钒微合金化高强钢电炉炼钢工艺研究

基于电炉流程工艺研特点,发挥电炉钢N含量高的特点,采用在钢中加入VN合金进行V微合金化处理,控制钢水中[O]小于0.025%,[S]小于0.005%,采取提高VN合金收得率的工艺措施,使V的收得率在90%以上,加入VN 合金N的收得率在60%～70%,充分发挥了V晶粒细化和沉淀强化的作用,成功开发了V微合金化屈服强度550 MPa级的高强度热轧钢板.     

使用氮化钒铁合金生产高强度钢筋的工业试验

介绍了使用氮化钒铁合金生产4批159炉高强度钢筋的工业试验结果,基本工艺为100 t氧气转炉冶炼→165 mm×165 mm方坯连铸→热连轧(Φ20～32 mm),试验中以使用钒铁或氮化钒合金化作为对照试验.结果表明:(1)使用氮化钒铁合金化成分控制稳定;(2)使用氮化钒铁合金化钒的收得率高于使用钒铁或氮化钒;(3)钢中钒含量、钒的加入量对钢材机械性能的影响规律性非常明显,所得定量经验式可用于合金成分设计参考;(4)使用氮化钒铁合金化完全可满足HRB400～500高强度钢筋的生产,有降低合金用量和合金化成本的前景.     

真空感应炉充氩冶炼高氮Cr-Mn-Mo-Cu奥氏体不锈钢

用 2 5kg真空感应炉在Ar气压力 (0 4 0～ 0 4 5 )× 10 5Pa下进行成分 (% )为 0 0 10～ 0 0 4 7C ,16 0 4～ 19 72Cr,6 39～ 15 31Mn ,1 83～ 3 2 9Mo ,0 2 5～ 1 4 4Cu ,0 2 4～ 0 4 6N的奥氏体不锈钢的熔炼试验 ,研究炉内压力、合金成分、添加氮化物类型和熔化停留时间对钢中氮含量和氮的回收率的影响。试验结果表明 ,加入氮化锰的增氮效果和氮的回收率均优于粒状氮化铬和氮化铬 氮化锰的混合物 ;随钢中合金元素的增加 ,氮的活度系数降低 ,钢中氮含量和氮的回收率明显提高。     

致密氮化铬铁合金的研制

为了满足钢厂对生产高强度、耐热、耐腐蚀的高氮钢合金原料的要求,研制了高氮特种合金。采用真空氮化合成技术,将温度控制在800~1 100℃,在1.5 MVA真空电阻炉中进行生产,得到Cr 55%~60%、C 0.1%~0.2%、N 3%~5%的致密性优良的氮化铬铁。同时探索出了合理可行的工艺规程及参数。     

不锈钢除尘灰冶炼工艺研究

本文通过对不锈钢除尘灰的成分、粉化机理、还原机理、压球工艺和冶炼工艺的研究,制定合理的压球-干燥-冶炼工艺,采用此工艺对不锈钢除尘灰进行加工处理,结果表明:300系列不锈钢除尘灰加入特殊添加剂后压球,可有效的防止球的粉化;球干燥后采用矿热炉冶炼,可降低生产成本,提高了合金元素的收得率:镍的收得率达到93.3%以上,铬的收得率达92.6%以上,铁的收得率达90.1%以上,产品符合不锈钢厂使用标准要求,处理工艺达到国内先进水平。     

高温电热合金铁铬铝冶金工艺研究

针对铁铬铝电热合金的钢种特点,开发了精炼过程硅含量控制、VOD真空精炼铝合金化、连铸工艺及保护渣等关键技术.通过实践表明:可将铁铬铝合金中硅质量分数控制在0.15％ 以下,VOD真空条件下完成铝质量分数5％ ～6％ 的合金化,VOD精炼时间控制在60～70 min,铝收得率提高至94.5％.通过钢包稀土合金化,稀土合金...     

工业氧化钼直接合金化工艺研究与应用

为了降低钼的合金化成本,进行了工业氧化钼直接合金化的试验与推广应用。试验结果表明:在转炉、出钢过程、LF精炼进行工业氧化钼的直接合金化都是可行的,收得率分别为94.77%、96.10%、94.41%;推广应用结果表明:工业氧化钼在转炉直接合金的收得率较高且较稳定,平均收得率为92.0%~93.0%,与钼铁94.63%的收得率基本相当,具有较高的推广应用价值与前景。     

抗震钢筋钢LF吹氮气合金化工艺研究与应用

吹氮气合金化是一种新型氮化合金技术。通过理论分析抗震钢筋钢钢水吹氮气合金化增氮的热力学和动力学影响因素,在重钢80 t LF进行吹氮气合金化工艺现场试验。提出了合理控制LF大流量吹氮气前的钢水温度、氮气流量、吹氮气时间等工艺控制措施。实践结果表明:抗震钢筋钢未加入任何含氮合金,经LF吹氮气合金化工艺后钢水增氮效果良好,氮含量稳定,钢材力学性能够满足国家标准。     

低镍铁水冶炼1Cr14Mn10NiCuN不锈钢生产工艺优化

通过对1Cr14Mn10NiCuN不锈钢冶炼的几种原料条件和工艺路径对比分析,发现采用低镍高炉铁水为主要原料的工艺流程因铁水成分、温度和洁净度更优而更具竞争力。某厂采用高硅含铬低镍铁水冶炼1Cr14Mn10NiCuN不锈钢,铁水带入铬可节约50铬铁用量约66.7 kg/t(钢),降低成本约400.5元/t(钢),但预处理环节铬的收得率仅为88%,铬损失量折算成50铬铁达到9.1 kg/t(钢),折合人民币约54.6元/t(钢)。工艺优化方案考虑在铁水预处理炉吹氧结束时加入合金熔化炉熔化的铬铁水,利用铬铁水中的硅还原渣中的铬。工艺方案优化后在预处理炉环节将低镍铁水中的铬收得率提高至95%,使生产全流程50铬铁加入量减少约5.3 kg/t(钢),降低成本约31.9元/t(钢)。     

基于BP神经网络的合金收得率预测模型

脱氧合金化是转炉冶炼工艺的最后一步,钢液内合金成分含量控制是否精确直接影响着精炼工序的冶炼难度与冶炼周期。合金收得率是转炉合金工人配加合金时的重要参考标准,关于合金元素收得率判断的准确性直接影响着钢水成分稳定性与生产成本。应用神经网络算法,建立了以终点温度、终点氧含量、终点硅含量为变量的合金收得率预测模型,对所建立的模型性能进行了研究,对模型预测结果进行了测试,证实模型运行准确可靠,能够为生产冶炼作出指导。     

提高转炉锰矿直接合金化工艺中锰收得率的工业试验研究

为了提高转炉锰矿直接合金化工艺中锰的收得率，在200 t转炉内进行了锰矿直接合金化的工业试验。试验分别考查了锰矿加入量、锰矿及造渣料加入顺序以及终点成分对锰收得率的影响。结果表明，当锰矿加入量为6～8 kg/t时，锰收得率能够大于50%。锰矿直接合金化获得较高锰收得率的最佳方案是每隔2 min批次加入锰矿，吹炼6 min后不加入烧结矿。通过对试验数据的分析得到铁水的脱磷是提高锰收得率的前提条件，只有使得转炉终点的碳质量分数大于0.2%,磷质量分数低于0.02%,才能获得高的锰收得率。最后，依据工业试验结果，确定出最佳的吹炼工艺路线。