提高GCrl5洁净度的生产技术实践

通过采用电炉底侧吹新工艺,并不断优化初炼炉、LF炉冶炼工艺,降低了初炼炉钢水氧的体积分数,氧的体积分数由5×10-4降低至2×10-4,轴承钢成品中氧的体积分数降至（6～9）×10-6,极大地改善了连铸钢水的可浇性,明显提高了钢质洁净度。     

首钢京唐IF钢钢包镇静工艺的试验研究

为了生产高品质的IF钢,对不同钢包镇静时间钢水以及铸坯全氧和夹杂物的变化进行分析和讨论。结果显示,若保证铸坯全氧质量分数小于20×10-6,应保证钢包镇静时间为25min以上;生产实践表明,采用优化后的工艺,中间包全氧质量分数小于23×10-6的合格率达到了98%,铸坯全氧质量分数小于20×10-6的合格率达到了98%。     

超低碳汽车板钢洁净度控制

简要介绍了武钢炼钢总厂四分厂BOF→RH-MFB→CC工艺生产超低碳汽车板钢的情况,根据钢中碳、硫、氮、氧在钢水中的反应原理,分别制定了从铁水预处理、转炉、真空精炼到连铸过程的全工序控制措施,将成品碳、硫、氮、氧的平均质量分数分别降至12.7×10-6,47.2×10-6,18.2×10-6,21.3×10-6。几种元素平均值的和从121×10-6降低到99×10-6,净化了钢质,提高了板坯质量。     

300 t转炉终点碳氧积控制技术研究

为了进一步提高转炉终点控制的稳定性,从改善动力学角度分析了影响碳氧积的主要因素,并通过工业试验确定了降低转炉碳氧积的控制技术。研究结果表明:转炉底吹元件为4支,底吹元件在炉底圆周上布局为0.55D时,钢水混匀时间最短;补炉料中粒径0～1 mm镁砂占比20%,高温抗折强度由改进前的4.2 MPa提升到了5.3 MPa,透气度提升了227%;采用底吹热更换技术后转炉终点氧质量分数进一步降低,由482×10~(-6)降低至425×10~(-6),降低了57×10~(-6)。通过以上措施,炉底底吹元件实现了全炉役可视化,全炉役碳氧积由0.002 38降低至0.001 78。     

430不锈钢尖晶石夹杂物控制的热力学分析

通过热力学计算,得出了硅脱氧430不锈钢熔体Fe-Mg-Al-Si-O体系MgO.Al2O3、2MgO.SiO2、3Al2O3.2SiO2和2MgO.2Al2O3.5SiO2的平衡相图,分析了控制尖晶石夹杂物形成与转变的热力学条件。结果表明:1 873 K时,当钢中Al的质量分数在1×10-6以下,钢水中基本不形成镁铝尖晶石;随钢水中溶解铝含量的逐渐降低,由尖晶石转变为2MgO.SiO2所需的溶解氧质量分数逐渐提高。当钢水中溶解镁的质量分数在2×10-6,控制钢水中w(Al)4×10-5、w(O)8×10-6时,对于抑制不锈钢尖晶石夹杂物的形成有利。     

半钢冶炼转炉终点钢水氮含量控制技术

针对攀钢集团西昌钢钒有限公司半钢炼钢转炉终点钢水氮含量偏高的问题,对转炉冶炼过程钢水氮含量变化规律及其影响因素进行了研究,并提出了规范废钢加入量、减少补吹、采用专用底吹供气模式及冶炼后期采用发泡剂促进脱氮等氮含量控制技术措施。应用效果表明,采用转炉终点氮含量控制技术后,200 t转炉终点钢水平均氮质量分数由18×10-6以上降低到13×10-6以内,实现了氮质量分数小于15×10-6的稳定控制。     

LF精炼过程中炉渣成分对钢水[Ca]含量的影响

根据冶金熔体的共存理论,计算了CaO-MgO-MnO-FeO-SiO2-Al2O3六元渣系各组元的作用浓度。结合生产实际数据,建立了LF精炼过程中炉渣成分和钢水[Ca]之间氧化还原反应的数学模型,计算了炉渣成分对钢水[Ca]含量的影响。结果表明,LF精炼过程中钢水[Ca]含量受[Si]-(FeO)联合控制,渣中SiO2、FeO质量分数每增加1%,[Ca]质量分数分别降低1.63×10-6和1.55×10-6。为了将[Ca]质量分数控制在10×10-6以下,当FeO质量分数为3%左右时,碱度B应不高于0.9。     

ER70S-6钢氮氧含量控制

为了降低气保焊丝钢ER70S-6最终产品的氮氧含量,提高焊丝的成材率,改善焊丝的焊接冶金性能,国内某生产厂实行转炉、精炼、连铸全流程控氮氧措施。结果表明:转炉环节氮质量分数降低了3×10-6,精炼工序氮质量分数降低了4×10-6,连铸大包至中包氮质量分数降低了2×10-6,全工艺环节总氮质量分数下降了约11×10-6,轧材成品全氧质量分数平均下降了27×10-6。在夹杂物及组织方面,低倍金相图片显示夹杂物的总体数量有所减少,存在形态由颗粒状及链状变为不连续的点状,分布状态由聚集态向弥散转变,同时高倍金相图片显示,晶粒略有增大,晶粒度有所下降,夹杂物沿晶界析出状况有所好转。     

反应诱发微小异相净化钢水技术

 对钢中T[O]和夹杂物含量的控制是生产高洁净钢的关键技术。提出一种全新的洁净钢生产工艺——反应诱发微小异相净化钢水技术,设计并采用转盘造球工艺制备了一种具有该种功能的复合球体,研究了复合球体在炼钢温度下的爆裂反应,并在转炉炉后、RH精炼炉开展了复合球体加入的工业现场试验研究。结果表明,反应诱发微小异相净化钢水工艺是一种成本低、高效率、简便易行的钢水净化技术。采用这种工艺可以降低钢水传输过程温降,促进LF精炼快速成渣,使LF升温速率提高2 ℃/min,缩短LF炉精炼处理周期;IF钢铸坯平均全氧质量分数从14.2×10-6下降到9.69×10-6;铸坯中磷质量分数最低可以达到30×10-6,从而实现快速深脱磷。     

高级别焊丝钢磷硫控制工艺优化

为了研究采用全三脱工艺KR铁水脱硫→脱磷转炉→脱碳转炉→RH精炼→板坯连铸工艺生产的高级别焊丝钢洁净度水平,进行了5炉工业试验。通过对冶炼过程系统取样分析,研究了钢中总氧含量变化、夹杂物的转变规律及机理。结果表明,转炉终点氧质量分数平均为610.2×10~(-6),进站钢水氧质量分数平均为484×10~(-6),加Al前氧质量分数为220×10~(-6),破空氧质量分数为4.6×10~(-6),整体控制较好。RH进站时夹杂物主要为MnO-SiO_2-Al_2O_3类复合夹杂,夹杂物大多为球形,其中有部分夹杂物尺寸超过20μm;RH破空后,中包至铸坯夹杂物均主要为Al_2O_3型夹杂物,同时含有少量的MgO-SiO_2类夹杂。     

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。     

RH干式真空泵系统技术应用实践

针对包钢RH干式真空泵系统装备条件,根据干式真空泵系统工作原理与特点,优化并解决了干式真空泵系统运行中存在的问题。干式真空泵技术与装备应用于RH炉工艺,提升了RH炉抽气能力、脱碳能力、脱氢能力以及钢水循环速率。真空处理15 min后钢水中的[C]质量分数达到10×10-6以下,真空处理20 min后钢水中的[H]质量分数达到1×10-6以下。干式真空泵系统的运行稳定、节能环保,极大的降低RH工艺成产成本。     

非脱磷铁水在210t转炉高拉碳法冶炼高碳钢的生产工艺研究及实践

采用前期双渣法、高拉补吹法在210 t转炉上开展了高拉碳法冶炼高碳钢的大工业试验,出钢碳质量分数为0.04%~0.07%。对于非脱磷铁水冶炼高碳钢,脱磷是高碳出钢的关键环节。试验结果表明:前期双渣法5 min内可将铁水中磷的质量分数由0.078%~0.094%降至0.027%~0.038%;高拉补吹法在碳的质量分数为0.8%~1.1%时拉碳,钢水中磷的质量分数为0.014%~0.023%;这2种方法出钢钢水磷含量低,出钢后钢水回磷少,可以实现出钢时碳的质量分数为0.4%~0.7%,满足成品磷的质量分数小于0.015%。高碳条件下炉渣的高氧化性利于钢中磷的去除,实现高碳出钢。高拉碳法工业应用后,高碳钢平均出钢碳的质量分数由原来的0.22%提高到0.40%左右,钢中全氧的质量分数平均降低1.6×10-6,氮的质量分数平均降低5.1×10-6。     

硅钙钡在生产HRB400E钢中的应用

为提高脱氧效率,降低中包水口堵塞事故,通过在HRB400E钢生产中应用硅钙钡,有效降低了钢水氧活度,投入量为1.9 kg/t时即可满足钢水溶解氧20×10~(-6)~30×10~(-6)的工艺要求。与铝系合金脱氧相比,连铸中包水口堵塞事故率也由原来的9.1%降低到2.3%。经硅钡钙脱氧后的成品棒材力学性能符合HRB400E抗震钢筋国标要求,值得推广应用。     

ER70S-6焊丝钢LF脱氧与夹杂物控制

通过热力学计算和工厂试验研究了ER70S-6钢LF精炼过程中钢水脱氧和夹杂物的控制。用扫描电镜和能谱仪(SEM/EDS)分析了钢水中夹杂物的形貌、成分和尺寸。计算结果表明:Si-Mn合金脱氧后,钢水中的溶解氧质量分数在40×10-6以上;通过控制钢包渣的成分可将钢水中的溶解氧质量分数降到10×10-6以下。试验结果表明:在精炼过程中钢水中大于20μm的夹杂物比例从22.3%降到6.1%;精炼结束后钢水中的夹杂物主要为球形的CaO-Al2O3-SiO2-MnO-Ti2O3夹杂物,89.8%的夹杂物熔点都小于1 600℃。生产数据显示:成品中w(T.O)平均为24.5×10-6,满足下游客户的要求。     

高品质汽车悬架弹簧钢55 SiCr生产工艺实践

采用KR铁水脱硫—130 t BOF—炉外精炼(LF+RH)—320 mm×425 mm大方坯连铸—开坯—热轧工艺生产汽车悬架弹簧钢55SiCr,通过采取控制入炉铁水成分、转炉终点成分、LF终渣碱度、连铸过程全程无氧保护浇注等工艺措施,生产出低倍组织良好、纯净度高的55SiCr弹簧钢,结果表明:钢水中磷、硫的质量分数小于0.010%,氧的体积分数不大于10×10-6,钢中非金属夹杂物A,B类不大于1.0级,C,D类不大于0.5级,满足了用户对汽车悬架弹簧钢的技术要求.     

渣组成对钢水洁净度的影响

 在实验室基础上对比研究了w(CaO)/w(SiO2)为5、w(Al2O3)为25%的渣系A,w(CaO)/w(SiO2)为8、w(Al2O3)为46%的渣系B,与高强度合金结构钢液在1600 ℃条件下反应90 min后钢水洁净度的变化,研究结果表明：随着渣系由A到B,钢中总氧质量分数平均值由12.25×10-6降低到9.25×10-6,硫质量分数平均值由19×10-6降低到8.63×10-6,炉渣的硫分配系数LS由7~17增加到120~260;渣系A、渣系B与合金钢液反应后钢中夹杂物大部分是钙镁铝硅酸盐类夹杂,并且得出渣系B精炼条件下钢中这类夹杂熔点明显低于渣系A精炼条件下的此类夹杂。     

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。     

X80管线钢冶炼关键工艺技术研究

阐述了X80管线钢生产中氧、硫、氮和夹杂物控制的关键技术环节,X80管线钢溶解氧质量分数完全可以控制在(3～5)×10-6,钢中全氧基本上以夹杂物形式存在,可以通过钙处理、软吹、真空处理及中间包流场作用上浮去除,同时做好全流程的钢水保护;造好白渣,保持极低的钢中氧是控制钢中硫的关键,LF精炼初期一次配铝到位有助于快速脱硫;管线钢增氮关键环节为钢液面裸露和连铸保护不好增氮、转炉出钢过程增氮及LF精炼过程增氮,而真空处理过程对氮有很好的去除作用.管线钢夹杂物钙处理变性时要控制合适的铝、氧、硫、钙含量,X80管线钢溶解氧质量分数为(3～5)×10-6,1 600℃和1 650℃钢中可允许硫质量分数分别为(25.8～43.0)×10-6和(21.6～36.O)×10-6.     

天钢LD-LF-CC流程冶炼H08A的生产工艺优化

通过分析以往H08A生产中出现的问题,对天钢LD-LF-CC流程冶炼H08A生产工艺进行了优化.从合理控制钢水氧化性和降低钢液中TAl含量入手,从根本上解决了H08A冶炼过程中的难题,避免了水口结瘤、皮下气泡等问题的出现.生产实践表明,转炉将出站a(O)控制在20× 10-6～100× 10-6范围内;精炼依据进站钢水脱氧程度,合理选择还原剂以及喂钙铁线操作,将出站a(O)控制在30×10-6左右,Tal控制在60×10-6以下,硅控制在200×10-6～300×10-6;连铸加强保护浇注、选用内径合适及材质合理的水口;可以有效降低钢水结瘤、铸坯皮下气泡出现的概率以及提高连浇炉数.