铝—铬合金的研制

本文研究在2.7NaF·AlF_3—Al_2O_3—MgF_2—Cr_2O_3熔盐中,铝热还原法制取铝—铬合金时,温度、Cr_2O_3的加入量、Al_2O_3浓度和热还原时间等因素对制取合金的影响,以及在饱和Al_2O_3条件下,熔盐电解法制取铝—铬合金的可行性。结果表明,在970℃下,热还原反应效果最好,熔盐中的Cr_2O_3含量增加,合金中铬含量增加,而Al_2O_3浓度的增加,对铬含量影响不大,在很短的时间内,热还原反应就能达到平衡;熔盐电解法制取铝—铬合金,随着电解时间的增加,合金中铬含量增加,熔液中Cr_2O_3含量增加。     

冶炼不锈钢还原工艺的改进

一、前言电弧炉返回法冶炼18—8型和Cr_(13)型不锈钢时,在吹氧脱炭结束后需要加入还原剂以还原渣中的Cr_2O_3。我公司正常生产工艺一般是加入硅铬合金、硅钙块、铝块作沉淀脱氧,加入铝粉、硅钙粉或硅铁粉作扩散脱氧。然而,采用这种方法还原渣中的Cr_2O_3有以下缺点:①用铝和硅钙等还原剂成本较贵。②采用粉状还原剂不仅劳动条件恶劣而且冶炼时间长,效率低。③用铝脱氧,钢中的夹杂物主要以Al_2O_3为主,这种夹杂物周围包围着CaS、MnS的复合硫化物夹杂,容易引起餐具用Cr_(13)型钢的点蚀。此外,Al_2O_3夹杂质硬,不仅在加工中不易变型,容易使钢板表面出现裂纹,而且在钢板拋光过程中也严     

冷轧薄板钙镁铝尖晶石类夹杂物成因分析

摘要：针对超低碳铝脱氧镇静钢在冷轧冲压过程中出现开裂情况进行了电镜和能谱成分分析,确定了主要夹杂物含有Al2O3、CaO及MgO,为钙镁铝尖晶石类夹杂物。研究了该问题炉次的钢包顶渣组分、中间包覆盖剂及涂层侵蚀情况,讨论了夹杂物的来源。结果显示,Al2O3为脱氧产物及二次氧化的产物;CaO的来源为渣中较高活度的CaO与钢水中酸溶铝Als反应导致Ca元素进入钢水,进而与钢水中的O生成CaO。MgO主要为中间包覆盖剂氧化镁及涂层融蚀的氧化镁进入中间包渣系,与钢水中的Als反应导致Mg元素进入钢水,再与钢水中的O生成MgO。     

CaO-SiO_2-FeO-Cr_2O_3-MgO-MnO渣系物相组成的热力学计算

在含铬铁水转炉冶炼过程中,Cr很容易被氧化成Cr_2O_3进入渣中,并与渣中其他成分反应生成高熔点含铬尖晶石。采用FactSage热力学软件计算了CaO-SiO_2-FeO-Cr_2O_3-MgO-MnO转炉渣系在冶炼温度1 300～1 700℃下的物相组成,研究了Cr_2O_3、FeO和碱度对炉渣中尖晶石相含量的影响规律。研究结果表明,温度和渣系成分都会影响炉渣的物相组成。渣系中含有Cr_2O_3时,物相中均含有MgCr_2O_4、FeCr_2O_4和MgFe_2O_4尖晶石相,尖晶石相的总含量随着Cr_2O_3和碱度的增加而增加,随着炉温的升高而减少。温度为1 300～1 500℃时,炉渣中尖晶石含量随着FeO的增加而增加;温度为1 500～1 700℃时,尖晶石含量随着FeO的增加而略有减少。在温度小于1 500℃的转炉冶炼前中期,炉渣物相组成中尖晶石相所占比例较大,易造成化渣不良或者炉渣粘稠,影响转炉冶炼工艺的顺行。     

连铸中间包覆盖剂冶金效果分析

中间包覆盖剂对中间包冶金发挥着越来越重要的作用。针对鞍钢管线钢生产中所使用的中间包覆盖剂的冶金效果进行了研究，分析了中间包覆盖剂的碱度及其对钢中[T.O]的影响、覆盖剂中S含量的变化、对钢中夹杂物的吸附及对钢水的保护状况。结果表明：在鞍钢管线钢实际的生产条件下，中间包覆盖剂的碱度在1．5〈R〈2．0的范围内时，中间包钢水中具有相对较低的[T．O]；中间包覆盖剂对MgO及Al2O3夹杂具有一定的吸附效果；但中间包覆盖剂中（MnO＋FeO）含量及初始S含量偏高。     

中间包二次氧化对304不锈钢洁净度的影响

为了提高304不锈钢的洁净度水平,对中间包二次氧化过程中TO含量与氮含量,以及夹杂物成分、数密度、平均尺寸和面积分数的变化进行了分析。研究表明,LF出站时钢中夹杂物主要为CaO-SiO_2-Al_2O_3,由于开浇时钢液发生了二次氧化,钢中生成大量小尺寸的高MnO夹杂物,夹杂物主要成分转变为Al_2O_3-SiO_2-MnO;同时,夹杂物面积分数升高,数密度增大,平均尺寸减小。随着浇铸过程的进行,由于二次氧化影响较小,夹杂物由SiO_2-Al_2O_3-MnO逐渐转变为CaO-SiO_2-Al_2O_3,夹杂物的数密度、面积分数逐渐减小。通过热力学计算得出,随着二次氧化吸氧量的增加,夹杂物中MnO含量持续增高,导致大量Al_2O_3-SiO_2-MnO夹杂物生成。     

不同RH脱氧方式对含铝电工钢的影响

摘要：研究了RH脱氧方式（铝脱氧,先铝后硅;硅脱氧,先硅后铝）对含铝电工钢洁净度、渣成分、夹杂物演变及连铸过程的影响。2种脱氧方式下钢包顶渣的氧化性相似,热力学计算表明硅脱氧的顶渣对铝酸盐夹杂物的吸收能力强于铝脱氧渣。铝脱氧钢中夹杂主要为Al2O3 CaO CaS复合氧化物,硅脱氧钢中夹杂物主要是Al2O3。2种脱氧方式下,热轧钢卷中的典型夹杂物都是AlN、MnS和复合铝酸盐。由于脱氧方式和钢中N、S含量的差异,铝脱氧热轧卷中夹杂物的含量是硅脱氧的2～3倍,这与理论的预测结果完全吻合。由于钢液中Ca含量不同,硅脱氧的钢水在CSP连铸过程中会引起中包塞棒上涨,因此建议在传统的连铸工艺中采用硅脱氧,在CSP工艺中采用铝脱氧。     

有效进行碳的真空脱氧应采取的措施

<正>a.进行真空脱碳脱氧前尽可能使钢中氧处于易与碳结合的状态,例如溶解的氧或Cr_2O_3,MnO等氧化物。为此要避免真空处理前用铝、硅等强脱氧剂对钢液脱氧,因为这样将形成难以还原的Al_2O_3或SiO_2夹杂,同时还抑制了真空处理时碳氧反应的进行,使真空下碳脱氧的动力学条     

中间包覆盖剂碱度对熔化和润湿性能的影响

中间包覆盖剂在中间包冶金过程中起着重要的作用,对钢的洁净度有直接影响。中间包覆盖剂的理化性能是影响中间包覆盖剂保温、防止二次氧化以及夹杂物吸附等作用的关键因素。通过实验室试验研究了中间包碱度对其熔化性能的影响。其次,为了研究中间包覆盖剂对氧化铝夹杂物的吸附作用,通过座滴法测量了中间包覆盖剂与氧化铝之间的接触角。同时,针对中间包覆盖剂对耐火材料的侵蚀,研究了中间包覆盖剂在纯氧化铝耐火材料上的渗透深度。随着中间包覆盖剂碱度的增加,其开始熔化温度和完全熔化温度增大,同时其对氧化铝夹杂物的吸附能力增强。     

15-5PH不锈钢大型锻件冶炼脱氧工艺研究

以实际工艺流程50 t EBT-VOD-LF-VC冶炼15-5PH不锈钢为背景,通过FactSage 8.0和经典Wagner模型研究冶炼硅铝复合脱氧过程中钢液中的铝含量、炉渣组成以及冶炼温度等因素对钢液中氧含量的影响进行了热力学研究。结果表明:Al-Si复合脱氧为15-5PH不锈钢冶炼过程中的最佳脱氧工艺,为了保证脱氧的冶炼效果,应控制钢液中的酸溶铝的质量分数在0.015%左右;降低冶炼温度有利于降低钢液平衡氧含量;考虑炉渣的物理性能和钢渣界面平衡反应得出脱氧工艺的最优炉渣成分,碱度为2.5～3.0,w((Cr_2O_3))=0.5%,w((Al_2O_3))=20%,w((MgO))=5%,w((CaF_2))=5%;经过工艺优化后生产的15-5PH不锈钢中氧含量明显降低,均满足产品要求,炉渣碱度对平衡氧含量和实际生产全氧含量的影响规律基本相同。     

提高26t中间包覆盖剂碱度改善管坯质量的生产实践

生产试验钢种26CrMo4,30Mn5和30Mn6V的冶金流程为150 t EAF-LF-VD-Φ210~310 mm管坯连铸。从6炉钢使用原低碱度中间包覆盖剂和15炉高碱度覆盖剂(/%:9.2MgO,0.87Fe_2O_3,44.03CaO,7.53SiO_2,18.68Al_2O_3)冶炼的钢中夹杂物的分析结果表明,使用现有低碱度中间包覆盖剂钢中Al含量从VD弱搅结束后到中间包衰减5×10~(-6)~35×10~(-6),平均Al含量减少25×10~(-6),而使用碱度为6中间包覆盖剂衰减10×10~(-6)~20×10~(-6),使用原覆盖剂VD到中间包300 mm~2钢样上1~10μm夹杂物明显增多,10μm夹杂物减少,而使用碱度为6覆盖剂VD到中间包相同面积钢样上1~10μm夹杂物减少,10μm夹杂物明显减少,表明碱度为6的中间包覆盖剂比原覆盖剂更适合纯净钢生产。     

热处理过程固态不锈钢中夹杂物的转变

通过Aspex夹杂物自动分析仪和场发射扫描电镜系统研究了氩气保护气氛下1 200℃的热处理对硅锰脱氧18Cr-8Ni不锈钢中夹杂物的影响。研究发现,在热处理前,不锈钢中夹杂物主要为MnO-SiO_2液态夹杂物,其中含有少量的Cr_2O_3和MnS。热处理过程中,钢基体中的铬将MnO-SiO_2夹杂物中的SiO_2和MnO还原,在MnO-SiO_2夹杂物表面生成MnO·Cr_2O_3尖晶石夹杂物。最终,MnO-SiO_2夹杂物被完全变性为纯MnO·Cr_2O_3尖晶石夹杂物。此外,通过FactSage热力学计算软件计算了在不同热处理温度和不同钢液成分下夹杂物的生成和转变相图,可为本文夹杂物的转变提供理论解释。     

220t BOF-LF-VD-板坯CC流程管线钢精炼和连铸过程钢液洁净度的演变

试验X52管线钢(/%:0.070~0.079C,0.22Si,1.29~1.32Mn,0.008~0.009P,0.002S,0.028A1,0.001 6~0.001 7T[0],0.005 3~0.006 5N)的冶金流程为铁水预处理-220 t BOF-LF-VD-230 mm板坯连铸。主要工艺为BOF出钢加铝粒,LF精炼渣主要组成为(/%):54.41~58.54CaO,7.66~8.42SiO_2,22.57~24.69Al_2O_3.4.15~4.58MgO,0.78~2.89FeO;VD后喂钙线处理。利用电子束和X-射线技术的ASPEX自动扫描电镜研究了该钢冶炼过程夹杂物的变化。结果表明,LF进站时钢中夹杂物为簇群状或颗粒状Al_2O_2,LF终点Al_2O_2转变为球状CaO-MgO-Al_2O_3系夹杂物,钙处理后转变为球状CaO-Al_2O_2-CaS系。VD真空处理过程夹杂物数量从30~35个/mm~2降至7~15个/mm~2、T[O]和[N]大幅降低至12×10~(-6)~13×10~(-6)和41×10~(-6)~48×10~(-6)。软吹搅拌到中间包,钢中夹杂物数量剧增至33爪/mm~2。夹杂物平均尺寸在VD破空后达到最大,为2.6~3.6μm,中间包则减小到1.9~2.1μm。喂线及软吹搅拌过程钢中T[O]和[N]都有增加,说明发生了二次氧化。LF精炼、VD及钙处理后钢中S含量降至16×10~(-6)。中间包覆盖剂中(SiO2)和(FeO+MnO)太高会导致中间包钢水回硫。     

连铸中间包碱性覆盖剂及其冶金效果

连铸中间包覆盖剂对钢的清洁度有很大影响，碱性覆盖剂与酸性覆盖剂相比具有绝热保温，防止钢水二次氧化，有效地吸收钢水中的非金属夹杂（主要是Ａｌ２Ｏ３）防止碱性中间包材材料侵蚀等优点。     

06Cr25Ni20氧化铁皮演变及机制探讨

工业生产的06Cr25Ni20钢卷经过不同温度、不同时间氧化,通过SEM、XRD检测分析发现:在800～900℃/20 h下,生成Cr_2O_3和MnCr_2O_4氧化层,随着氧化时间延长,在120 h时形成最外面为MnCr_2O_4尖晶石结构,中间为Cr_2O_3,最里面为SiO_2的3层氧化皮结构,在140 h时,氧化层中间层大量Cr_2O_3生成MnCr_2O_4,氧化层中的MnCr_2O_4尺寸略有增加;温度和时间对06Cr25Ni20抗氧化性影响显著,在800℃氧化时,随时间的延长样品氧化速率变化很小,而当温度升高到1 000℃时,样品其氧化速度迅速升高,在100 h前其速率呈直线下降,100 h后氧化速率趋于平缓,减小程度变小。现场结合氧化铁皮生成结构和氧化速率规律进行酸洗工艺调整,钢卷表面质量和生产效率得到极大的提高。     

1273 K热处理过程中FeO对硅锰脱氧钢中复合氧化物的影响

利用高温共聚焦激光显微镜将硅锰脱氧钢基体和六元复合氧化物MnO-SiO_2-Al_2O_3-CaO-MgO-FeO制作成扩散偶,揭示了扩散偶在1 273 K保温热处理10 h后"钢基体-氧化物"两者界面反应规律,探索了FeO对该界面反应的影响机理。结果表明,热处理下复合氧化物MnO-SiO_2-Al_2O_3-CaO-MgO与硅锰脱氧钢之间的界面反应会导致FeO大量分解生成铁以及氧,靠近交界面处氧化物内部生成金属单质铁颗粒,过剩的氧扩散至钢基体交界面处与硅、锰生成大量硅锰类氧化物颗粒。     

冶炼含铝钢中包水口堵塞原因分析及改进

基于中包水口堵塞物的荧光扫描结果,分析冶炼含铝钢的生产过程数据,从精炼过程脱氧程度、精炼后期钙处理效果、精炼处理时间以及连铸二次氧化程度,阐述引起中包水口堵塞的原因。分析结果显示:Al_2O_3、Ca O·6Al_2O_3、CaO·2Al_2O_3和MgO-Al_2O_3是堵塞中包水口的主要物质,精炼渣系控制不当、钙处理不充分是引起水口堵塞的主要原因。针对上述原因提出相应改进措施,使中包水口堵塞发生几率由8%降低到3%以下。     

二次氧化及钙处理对超低氧特殊钢中非金属夹杂物的影响

开展工业试验研究了二次氧化以及钙处理对超低氧特殊钢中非金属夹杂物的影响,研究结果表明:采用LD→LF→RH→CC工艺路线,通过铝脱氧、造高碱度精炼渣,可生产w(T.O)0.000 7%的42CrMo特殊钢;钙处理虽有利于改善钢水浇铸性能,但将导致钢中大尺寸钙铝酸盐类夹杂物数量增加;二次氧化将导致液态CaO-MgO-Al_2O_3夹杂物向固态CaO-MgO-Al_2O_3夹杂物转变,同时导致Al_2O_3夹杂物和镁铝尖晶石夹杂物生成,对钢水洁净度不利。因此,生产超低氧特殊钢应尽量避免二次氧化和钙处理。     

中碳铝镇静钢开浇阶段中间包钢水洁净度的变化规律研究

对中碳铝镇静钢单开第一炉浇注过程中的中间包钢水系统取样,用ASPEX扫描电镜分析了钢中夹杂物数量、成分等特征的变化规律。结果表明,开浇初期,中间包钢水的二次氧化现象严重。与RH终点的钢水相比,开浇初期中间包钢水的T.O含量增加了160%,N含量增加了39.7%,夹杂物的数量密度增加了118%,大颗粒夹杂物的数量密度增加了185%。随着浇注的进行,氧氮含量和夹杂物的数量密度下降;夹杂物成分向Al2O3含量增加的方向移动,且分布逐渐集中。开浇过程中钢水不仅受空气的氧化作用,还受中包耐材、卷渣等因素的影响。开浇初期钢液二次氧化生成的固态夹杂物更易聚合为大颗粒夹杂物。     

Cr3和Cr5系支承辊大型锻件脱氧工艺研究

由于Cr3和Cr5系支承辊钢液中铬含量增加会抑制铝脱氧反应的进行。本文以Cr3和Cr5系支承辊冶金过程中脱氧工艺为研究背景,通过实验室脱氧实验,利用FactSage 8.1软件计算Cr3和Cr5系轧辊钢中氧含量,绘制铝脱氧平衡曲线,将Wagner模型与炉渣共存理论相结合,建立了钢渣反应模型,探讨铬含量对钢液中铝脱氧效果的影响。结果表明,钢液中铬含量在一定范围内增加会抑制铝脱氧反应进行;在精炼过程中,当Cr3系支承辊中铝含量控制在0.03%左右、Cr5系支承辊中铝含量控制在0.05%左右时,可将氧含量有效控制在10^-5以下;而与之相匹配的最佳炉渣成分的碱度为2.5～3.0,w(Al₂O₃)>20%。