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。     

超低碳汽车外板BH钢炼钢过程中夹杂物的演变

 为了研究超低碳钢炼钢过程中夹杂物的具体演变规律,利用夹杂物自动分析系统研究了硫质量分数分别为0.010%和0.015%的两炉次(S100炉次和S150炉次)超低碳汽车外板烘烤硬化钢(bake hardening steel,简称BH钢)从RH终点到铸坯过程中夹杂物形貌、成分、数量、尺寸的演变,并利用X射线荧光光谱仪和X射线衍射仪结合RH精炼渣和中间包覆盖剂熔渣的成分进行对比分析。结果表明,BH钢中夹杂物的主要类型为Al2O3、MnS、Al2O3+MnS和含硅类夹杂物(其中含硅类夹杂物主要是Al Si O夹杂,不包括纯硅、SiC、SiO2)。由于BH钢中锰和硫质量分数较高,凝固过程中MnS大量析出,使得铸坯中MnS夹杂物数量密度和夹杂物总数量密度显著增加。硫质量分数为0.010%和0.015%的两炉次钢在RH和中间包中MnS夹杂物数量密度无明显差异,由于MnS主要在凝固过程中析出,S150炉次在铸坯中的MnS明显多于S100炉次。精炼渣中w(（FeO+MnO）)较高,w(（CaO）)/w(（Al2O3）)比低,会导致RH终点Al2O3夹杂物较多。在浇注过程中,引流砂的流入会导致中间包覆盖剂熔渣中SiO2质量分数增高,造成钢液中Si Al O等夹杂物的数量密度明显增加。结晶器过程中Al2O3夹杂不断聚集长大、上浮去除,使铸坯中Al2O3和Al2O3+MnS夹杂物数量密度减少,尺寸增大。     

生产20CrMnTiH钢的最佳CaO-Al2O3渣系成分

 研究了某厂冶炼20CrMnTiH钢所用精炼渣的成分变化对钢液中w(T［O］)与夹杂物成分的影响。基于Factsage软件探讨了精炼渣成分变化对钢液中w(T［O］)的影响机制,指出精炼渣碱度R、w(CaO)/w(Al2O3)以及MI指数是通过改变渣中的Al2O3活度与CaO活度,提高精炼渣的“Al2O3”容量,以达到降低w(T［O］)的目的,并在此基础上提出了适合冶炼20CrMnTiH钢的精炼渣系成分(质量分数)：CaO 50%~55%,Al2O3 30%~35%,SiO2 6%~8%,MgO 5%~8%,其他不超过3%。通过工业试验发现,使用此渣系后铸坯中的w(T［O］)降至10×10-6。     

超低碳钢钢中夹杂物的研究

为控制超低碳钢中的簇状夹杂物,对超低碳钢中的夹杂物和与全氧含量的关系进行了研究.钢中的夹杂物主要是Al2O3夹杂和Al2O3-TiN复合夹杂,独立夹杂物尺寸大部分小于10 μm.铸坯中w(TO)小于0.003 0%时,钢中仍存在簇状Al2O3夹杂;Al2O3簇状夹杂物与铸坯中全氧含量没有直接关系,所以钢中的全氧含量不能完全代表钢中夹杂物的水平.钢中的簇状Al2O3夹杂物与RH脱碳结束活度氧有关,要控制超低碳钢中簇状Al2O3夹杂物必须稳定生产工艺,减少RH加铝升温,使RH脱碳结束活度氧保持在一定范围.     

低碳铝镇静钢连铸头坯夹杂物

利用氧氮分析仪和大样电解法对某厂采用210t BOF—220t LF—CC所生产的低碳铝镇静钢不同浇铸长度头坯夹杂物进行研究,并与正常坯相比较,得到结论如下：随着浇铸长度的增加,头坯中w(T［O］),w(［N］)和大型夹杂物数量均逐渐下降;头坯中夹杂物主要为TiN,SiO2,Al2O3-SiO2和Al2O3-MgO-CaO复合夹杂物,另外还发现少量的MgO夹杂物;头坯夹杂物数量增加的主要原因是钢水二次氧化、中间包覆盖剂和结晶器保护渣卷入;另外,钢包引流砂和中间包内衬也是导致头坯中夹杂物数量增加的原因。建议该厂该低碳铝镇静钢头坯的切废长度为大于4.0m。     

脱氧工艺对硅钢连铸坯非金属夹杂物的影响研究

 研究了Al+FeSi以及FeSi两种不同脱氧工艺对硅钢铸坯中非金属夹杂物的影响。通过合理的试验设计并运用T［O］含量测定、金相分析、SEM及EDS等研究手段,对铸坯中的夹杂物进行了分析,研究表明Al+FeSi复合脱氧不仅比FeSi脱氧具有更强的脱氧能力,且能使铸坯中的夹杂物在尺寸和数量上有明显降低,夹杂物的特征也由Si O Al Mn Ti Fe系变性为以尺寸＜5 μm的Al2O3夹杂为核心、包覆Al Si S Mn Ca Ti Fe O系的复合夹杂。     

ER70s 6焊丝钢洁净度和表面质量研究

钢的洁净度和铸坯的表面缺陷直接影响焊丝钢的性能。分析了炼钢各工序钢液中的全氧和夹杂物数量、夹杂物成分和形貌;统计了铸坯的表面缺陷。其结果表明,钢中夹杂物主要有以MnO Al2O3 SiO2 CaO为主的复合脱氧氧化物夹杂物、MnO Al2O3脱氧产物夹杂,铸坯表面缺陷主要有表面气孔和表面裂纹。     

不同浇铸阶段低碳钢连铸板坯洁净度研究

通过运用氧氮分析仪、金相分析、大样电解分析、扫描电镜及能谱分析等分析手段,研究了LD-氩站-CC 生产的低碳钢1个浇次不同浇铸阶段铸坯（头坯、正常坯和尾坯）的洁净度。通过对不同浇铸阶段铸坯的 w T［O］ 和 w ［N］ 对比分析可知,开浇时钢水的二次氧化比较严重,浇铸末期钢水的二次氧化较轻;正常坯的显微夹杂物数量为 7.96个/mm 2 ,头坯和尾坯的显微夹杂物数量相对正常坯分别升高了约98%和33%,显微夹杂物主要为:Al 2 O 3 、 Al 2 O 3 -（Mn,Fe）S。正常坯中大型夹杂物数量最少,为1.91 mg/（10 kg）;头坯中大型夹杂物数量最高,为8.24 mg/ （10kg）,尾坯中大型夹杂物数量为2.72 mg/（10 kg）,头、尾坯中大型夹杂物多伴有Na、K,说明开浇和浇铸末期结 晶器卷渣严重;尾坯中含有较多的MgO-Al 2 O 3 和Al 2 O 3 -CaO-SiO 2 -MgO夹杂物,表明浇铸末期发生了中间包漩涡 卷渣。     

精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响

 为了研究精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响,采用渣/钢平衡的试验方法研究了MgO SiO2 Al2O3 CaO系精炼渣对Fe xMn高锰钢(x=10%, 20%)中非金属夹杂物的影响。结果表明,无顶渣情况下,高锰钢中夹杂物主要为MnO类和MnO Al2O3类2类。加入精炼渣后,夹杂物类型发生了变化,主要有 MnO类、MnO SiO2类和 MnO Al2O3 MgO类3类,其中MnO SiO2类数量最多。采用ASPEX扫描电镜对夹杂物的平均成分进行分析,无顶渣时高锰钢中夹杂物的成分主要是MnO,质量分数在95%以上,并含有质量分数为4%左右的Al2O3。加入精炼渣后,夹杂物中MnO质量分数降低,SiO2质量分数显著增加,MgO质量分数增加。热力学计算结果表明,加入精炼渣后,渣/钢间反应4［Al］+3(SiO2)=2(Al2O3)+3［Si］和2［Mn］+(SiO2)=2(MnO)+［Si］的吉布斯自由能均小于零,这说明在本试验条件下,钢液中的［Al］和［Mn］会还原渣中SiO2,生成的［Si］进入钢液,进而与钢液中的［O］结合,导致夹杂物中SiO2增加。     

RH脱氧工艺优化对W470无取向硅钢洁净度的影响

对江苏沙钢集团有限公司RH处理W470无取向硅钢脱氧工艺进行了优化研究。试验结果表明,RH终点钢水w(T.O)由(20~30)×10-6降至(15~20)×10-6,硅和锰氧化量减少,含SiO2、MnO类大尺寸复合夹杂的数量大幅度减少;铸坯中大尺寸复合夹杂数量进一步减少,电镜观察20μm以上夹杂物数量及最大夹杂物尺寸均大幅度降低;但由于顶渣T.Fe含量偏高,对钢水存在一定的二次氧化,铸坯中小尺寸Al2O3类夹杂数量依然较多。此外,工艺优化后,合金中硅和锰元素的收得率均有所提高。     

超低氧冶炼过程镁铝尖晶石形成的热力学分析与控制

 对超低氧试验钢精炼过程中镁铝尖晶石的形成机制和生成热力学计算分析表明：1873K时,MgO-Al2O3二元系夹杂物中MgO的质量分数超过17%时就能生成镁铝尖晶石;采用高碱度、w((CaO))/w((Al2O3))≈1、强还原性精炼顶渣对铝终脱氧钢液进行LF精炼时,在LF精炼中前期就实现Al2O3向MgO·Al2O3尖晶石的转变;钢液中的镁则是实现Al2O3向MgO·Al2O3尖晶石转变的中介和桥梁。而钢中镁含量是由酸溶铝控制的。因此,保持钢液中足够的铝含量是镁铝尖晶石生成的前提。生产过程中,当钢液的w(［Al］)达到0.03%时,w(［Mg］)只需要1.32×10-7以上就能生成MgO·Al2O3尖晶石。     

镁对X120管线钢夹杂物的作用

 运用热力学计算了X120管线钢中氧化镁及其复合夹杂物在钢液中的析出条件,以X120管线钢酸溶铝目标质量分数0.025%为例,0.00046% 0.0033%,钢中将有MgO生成。在X120管线钢的成分下,w(［Ti］)=0.016%时,w(［Mg］)=00008%就可以生成2MgO·Ti2O3复合夹杂。微镁处理的X120管线钢中的夹杂物全部是细小的含镁复合氧化物或是含镁氧化物与硫化物的复合夹杂。镁处理钢中的夹杂物小于2 μm的占85%,2~5 μm的占14.5%,5~10 μm的夹杂物仅有0.5%,看不到大于10 μm的夹杂物,大大优于钙处理钢。     

含钛焊丝钢小方坯连铸水口的结瘤机制

 利用扫描电镜对含钛焊丝钢中夹杂物性质及连铸水口结瘤物的物相组成进行了分析,并结合热力学计算研究了水口结瘤的形成机制。结果表明,LF 精炼出站钢液中存在大量Al2O3、TiO2夹杂物,并不断附着沉积在水口内壁形成氧化铝型、氧化钛型或两者结合的结瘤物,连浇炉数仅为4次。通过优化钢中［Al］-［Ti］-［O］关系,控制铝质量分数在钛-铝竞争氧化平衡线之上,即w(［Ti］)/w(［Al］)4/3>84.49 且w(［Ti］)/w(［Al］)>7.46,当钢液中w(［Al］)<0.0068%时,能够降低Al2O3夹杂比例,有效减轻水口结瘤,连浇炉数提升至6炉次。     

304不锈钢2B板表面线鳞缺陷改进实践

针对304不锈钢2B板表面发生的线鳞缺陷,采用扫描电镜对缺陷处形貌和成分进行了分析,采用光学显微镜对同期生产的板坯、热轧卷进行夹杂物分析。结果表明,304线鳞缺陷是由CaO- SiO2- MgO夹杂物引起。在304不锈钢的工业生产中,通过控制炼钢过程工艺,有效改善了钢中夹杂物水平,并减少了304不锈钢2B板表面线鳞缺陷的发生率。改进后,板坯边部和中部试样中夹杂物以5~10 μm为主,热轧板中C类硅酸盐夹杂和D类球状氧化物夹杂都为0.5级,线鳞缺陷的发生率跟改进前相比降低了1.35％。     

莫来石和氧化铝对高锰高铝钢用铬质引流砂烧结的影响

为了提升高锰高铝钢的自动开浇率,将莫来石和氧化铝等颗粒加入铬质引流砂中,研究揭示了高锰高铝钢对铬质引流砂烧结行为的影响规律.研究发现,铬质引流砂添加莫来石后,莫来石会熔解并与铬铁矿砂反应,从而生成SiO2-Al2O3-FeO-MgO系液相.无钢液作用下,提高引流砂中Al2O3含量有利于铬质引流砂的烧结,但超过一定范围反...     

Ti-IF钢非金属夹杂物形核热力学和演变机理

通过热力学计算与SEM-EDS检测对酒钢BOFLFRHCSP工艺Ti-IF钢夹杂物形核的热力学进行了研究。结果表明,在Ti-IF钢中夹杂物形核主要是非均匀形核,最易形成TiN,其次为CaO,然后为Al_2O_3。温度升高有利于Al_2O_3、CaO的形成;TiN的形成受温度影响较小。Ti-IF钢中w([Als])控制为0.027%~0.055%时,w([Mg])只需大于0.000 015%,就会有镁铝尖晶石MgO·Al_2O_3(MA)析出。Ti-IF钢中夹杂物演变主要有3种途径,分别为尖晶石与硅酸钙的复合夹杂Al_2O_3→MA→MgAlCaSi、低熔点的铝酸钙夹杂Al_2O_3→CaO·6Al_2O_3(CA_6)→CaO·2Al_2O_3(CA_2)→CaO·Al_2O_3(CA)→3CaO·Al_2O_3(C_3A)/12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)以及钛的复合物或钛的化合物Al_2O_3→TiOx→Al_2O_3·TiOx和Ti→TiN/Ti(C,N)。     

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.     

铝镇静特殊钢B类非金属夹杂物原因分析与控制

对某钢厂复吹转炉→LF钢包精炼→RH真空处理→连铸的冶金流程生产的棒材的超标B类非金属夹杂物通过扫描电镜和能谱进行形貌和化学成分分析,夹杂物主要分为2类,即CaO- Al2O3- SiO2- MgO- (F)系与Al2O3系。通过夹杂物的化学成分和形貌确定超标的B类非金属夹杂物主要来源分别是连铸钢包下渣和连铸过程二次氧化等。通过提高连铸钢包长水口氩封氩气流量、优化长水口“碗口”结构和调整连铸钢包下渣系统灵敏度等方面,棒材的B类非金属夹杂物的平均合格率从93.2%提高到97%以上。