炉渣碱度对VD处理钢洁净度的影响

通过炼钢工业试验研究了精炼炉渣碱度对VD处理的铝脱氧钢洁净度的影响,研究表明:采用碱度1.8~2.5的低碱度渣系,炉渣氧化性较高,VD处理过程钢水Al与炉渣中氧化物反应剧烈,钢中氧含量与夹杂物尺寸控制较差;采用碱度7.0~10.0的高碱度渣系虽能获得超低氧,但钢中大尺寸CaO-MgO-Al_(2)O_(3)、CaO-Al_(2)O_(3)类夹杂物出现率仍然较高;采用碱度3.0~5.0的中碱度渣系钢水夹杂物主要为MgO-Al_(2)O_(3)类,钢中全氧与夹杂物尺寸均能得到良好的控制。

ZG-12超低磷钢90 t BOF-RH-CC工艺的生产实践

对钢厂采用90 t转炉冶炼超低磷钢(%/:<0.03C,<0.010P,<0.015S,<0.06Mn,<0.02Cr,<0.02Ni),转炉终点钢液温度偏低、过氧化严重,需经过LF升温精炼等问题,进行了工艺优化试验研究,结果表明:转炉(0.018%~0.025%P)出钢过程中使用石灰和精炼渣,形成二元碱度为7、<0.5%P_(2)O_(5)炉渣,可使钢包钢水脱磷率达到75%,成品磷含量低于0.010%,冶炼时间缩短3~4 min。同时,转炉吹炼终点钢液温度升高,钢包脱磷率呈降低趋势,转炉最佳终点温度为1630~1655℃。通过采用钢包精炼脱磷技术,超低磷钢冶炼流程缩短为转炉吹炼→RH处理→连铸,减少LF精炼工序。

09CuPCrNi耐候钢生产工艺研究

某钢厂采用“KR铁水脱硫→90 t转炉→LF精炼→RH精炼→150 mm×150 mm方坯连铸”工艺流程工业化生产耐候钢09CuPCrNi(/%:0.07~0.13C,0.35~0.65Si,0.70~1.00Mn,≤0.010S,0.065~0.150P,0.10~0.30Ni,0.30~0.70Cr,0.15~0.40Cu,≤0.040Al)。通过转炉采用石灰和白云石总用量19 kg/t的少渣量、终渣二元碱度控制在2~3的低碱度造渣、吹炼氧枪枪位1.3 m左右的低枪位吹炼工艺,实现终点w[P]≥0.065%。精炼过程采用铝强脱氧及渣面复合脱氧,控制精炼炉渣碱度7~9,RH真空处理结束钙处理,连铸弱冷冷却等工艺措施,成功开发09CuPCrNi耐候钢,化学成分稳定,非金属夹杂物级别A类细≤1.0级、B类细≤1.5级、C类细0级、D类细≤1.0级、DS≤1.5级,洁净度高,轧材表面及低倍无裂纹,晶粒度6级,各项指标满足技术要求。

含硫45钢铸坯缺陷分析与工艺优化

含硫45钢(/%:0.42～0.50C,0.17～0.37Si,0.50～0.80Mn,≤0.035P,0.035～0.045S)的Φ44 mm轧材探伤合格率低,轧材表面存在裂纹缺陷,通过分析是由150 mm×150 mm铸坯缺陷导致的。对铸坯表面酸洗发现裂纹缺陷,采用金相显微镜对裂纹进行分析。分析认为是由结晶器铜管R角太小、角部冷却太强、保护渣熔化不好、传热和润滑效果差以及二次冷却不均匀导致的。通过对结晶器铜管、保护渣及二次冷却水量进行工艺优化,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷明显改善,轧材合格率大幅提高。

无缝管用低硅ST30Al钢LF精炼过程钢水硅含量控制

分析了低硅钢ST30A1(/%:0.06~0.10C,≤0.05Si,0.30~0.45Mn,≤0.015P,≤0.005S,0.025~0.050Al)在LF精炼过程中钢水回磷量、钢水铝含量、精炼渣二元碱度、精炼渣Al_2O_3含量等因素对钢水增硅量的影响,得出转炉下渣量、钢水铝含量、精炼炉渣碱度是影响增硅的主要因素。通过控制转炉下渣、降低原辅料中的硅含量、调整精炼渣中SiO_2、Al_2O_3含量、控制精炼渣二元碱度14,渣中Al_2O_3为27%,控制钢水铝含量0.010%~0.020%,LF钢水增硅量由原0.033%~0.047%降低到0.004%~0.018%,成品钢水硅含量≤0.035%。

钢球用钢Φ380mm连铸圆坯表面裂纹原因分析及工艺改进

对Φ380mm高碳钢球钢连铸圆坯轧成钢材出现的表面裂纹进行了统计分析结果表明:抛丸检查后的连铸圆坯表面存在纵向裂纹,主要原因是钢液在结晶器中凝固时冷却不均产生的。通过将结晶器铜管锥度由0.45%/m调整为0.63%/m,1300℃保护渣粘度由0.60 Pa·s降到0.50 Pa·s,1300℃保护渣熔速由36 s调整到49 s,二冷比水量由0.30 L/kg降到0.25 L/kg,二冷段四面冷却改为八面冷却等措施,有效降低了大规格钢球钢铸坯及轧材的表面纵裂纹,轧材表面探伤合格率提高到95%以上。

60Si2Mn弹簧钢150 mm×150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56~0.64C,1.50~2.00Si,0.70~1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明:结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。

VD炉真空处理过程中钢水锰损的分析研究

分析了100t双工位VD炉真空处理过程中钢水锰元素损失的原因,锰损的主要影响因素为:钢水温度、VD真空度、真空保持时间。通过优化真空度和真空保持时间,优化生产节奏,降低真空处理钢水温度,可以有效减少处理过程中锰的损失量。

RH浸渍管内径对钢液精炼与洁净度的影响

使用不同内径尺寸的RH浸渍管进行工业生产试验,试验结果表明:浸渍管内径越大,钢液脱碳、脱氢速率越高、浸渍管耐材侵蚀率降低、洁净度提高。浸渍管内径由450 mm扩大到510 mm,钢液初始碳质量分数0.05%经过RH深脱碳至0.01%以下,时间缩短了8 min,效率提高了61.5%;经过真空循环脱气后,钢液氢质量分数降到0.00010%以内,使用内径510 mm的浸渍管相比内径为450 mm的浸渍管脱氢时间缩短10 min;浸渍管内径扩大后,RH真空处理过程中钢流稳定,对耐材的冲刷量减少,耐材侵蚀速率降低50%;使用扩径浸渍管,钢中夹杂物总量及大粒径夹杂物均减少,钢中的T.O含量降低,钢的洁净度提高。

超低碳钢AISI 1006铸坯夹杂物的分布及工艺改进

为研究90 t BOF-RH-LF-CC流程生产的超低碳钢AISI1006夹杂物控制情况,通过对200 mm×200 mm铸坯横断面不同位置夹杂物进行统计分析,结果表明:钢中小颗粒夹杂占比较大,尺寸5~10μm的夹杂物占比达到91.0%,10~13μm的占比3.6%,13μm以上占比5.4%。尺寸较大夹杂主要分布于铸坯中心。在铸坯1/4边长处夹杂物分布最多,其次是近中心处,铸坯近表面处夹杂物最少。铸坯内夹杂物主要为Al_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)·CaO·(CaS·MnS)、Al_(2)O_(3)·CaO·MgO·(CaS·MnS)、MgO·Al_(2)O_(3)·(CaS·MnS)复合夹杂物,为内生夹杂物。开展工艺优化改进,RH高真空保持时间控制在15 min以上,LF精炼做好脱氧造渣及脱硫,精炼时间控制在90 min以内,精炼终渣碱度在6~7,出站前喂入硅钙线进行变性处理,软吹时间控制在25 min以上,连铸做好保护浇注,中间包开大氩气流量吹扫10 min以上,避免二次氧化,将夹杂物往钙铝酸盐方向控制,工艺优化后,钢水T.O含量≤20×10^(-6),B、D、Ds夹杂级别≤1.0。

高压锅炉管用钢低温冲击韧性改进

对高压锅炉管用钢低温冲击韧性不稳定的原因进行分析,开展工艺试验提高钢水纯净度并对夹杂物改性,显著提高低温冲击功稳定性,得出如下结论:1)SA106C钢中多边形大颗粒夹杂物附近应力集中是引起低温冲击脆性断裂的主要原因。2)钢中多边形夹杂物数量多、密度大且20μm以上夹杂物占比高是导致低温冲击韧性不稳定的主要因素。3)经钢水纯净度及夹杂物形貌控制工艺优化之后,钢中夹杂物数量及大颗粒夹杂物比例显著减少,夹杂物形貌由多边形改性为球状,低温冲击功稳定性显著提高。

浸入式水口结构对连铸大圆坯质量的影响

为研究不同结构的浸入式水口对大规格连铸圆坯质量的影响,以某钢厂生产断面直径为?500 mm的42CrMo连铸圆坯为背景,对使用侧孔浸入式水口和传统直通浸入式水口的使用效果开展研究。结果表明,采用侧孔浸入式水口浇铸时,结晶器进出水温差由传统直通水口的3.30℃提高至3.54℃;连铸圆坯中心疏松由1.5级改善至1.0级,中心偏析指数由0.93~1.21降低到0.98~1.02,近表层至近中心碳极差由0.050%~0.075%降至0.035%~0.053%,使用侧孔浸入式水口的连铸圆坯碳偏析得到改善;铸坯内弧侧表层至3/4R处氧化物夹杂物总量减少0.5个/mm^(2);铸坯从1/4R处向内长度不小于13μm的硫化物数量减少0.35个/mm^(2);轧材全氧质量分数平均降低0.00012%,夹杂物中B类氧化物夹杂均在1.5级以内,钢中大尺寸夹杂物明显减少,钢的洁净度得到改善。

100 t顶底复吹转炉氧枪喷头优化的试验研究

针对冶炼过程中存在的氧枪使用寿命低和氧气消耗量高的问题,对100 t转炉氧枪喷头进行了优化。研究内容包括转炉管道压力损失测定、氧枪喷头水模试验和现场试验。转炉管道压力损失的测定结果表明,在实际使用压力0.8 M Pa下,氧枪管道阻损在0.08~0.10 M Pa,导致供氧压力不足;氧枪喷头的水模实验结果表明,新喷头冲击深度增加7~18 mm,冲击面积增大28~65 mm2,混匀时间缩短1.9~9.3 s;现场氧枪喷头试验结果表明,冶炼时间缩短0.5 m in,总造渣料减少约1 kg/t,脱磷率提高1.9%。

提高淮钢转炉终点温度命中率的工艺优化

为了解决转炉终点温度命中率低、造渣料消耗高的问题,对淮钢100 t转炉的冶炼工艺进行研究。主要措施包括氧枪喷头参数的选取、过程枪位的确定、造渣料的加入时机和底吹工艺模式的优化。根据工作氧压优化氧枪喷头参数,采用＂低-高-低＂枪位模式,总体枪位相比旧工艺提升0.1 m;控制加入造渣料的数量,石灰用量为27 kg/t（钢）,轻烧白云石用量为12 kg/t（钢）;把转炉前期底吹流量由0.02提高到0.1 m3/（t·min）。现场试验结果表明,终点温度命中率提高39.87%,脱磷率提高2.58%,总造渣料减少约8.5 kg/t（钢）,冶炼时间缩短0.53 min。通过岩相分析,新工艺整体渣中游离氧化钙控制在5%左右,比旧工艺成分更加稳定。

钢中氮含量对含硫齿轮钢硫化物影响的试验

某钢厂齿轮钢20CrMnTi(质量分数/%:0.17~0.23C,0.17~0.37Si,0.80~1.00Mn,0.025~0.035S,0.004~0.08Ti,1.10~1.25Cr)的生产工艺流程为90 t LD-LF-RH-CCM-150 mm×150 mm方坯连铸。通过热力学计算得到钢中的MnS和TiN均在液相线和固相线之间析出。试验研究钢中含不同氮含量情况下,钢中硫化物和氮化钛具有相互结合的变性效果。试验结果表明,当钢中氮质量分数约为0.0055%时,TiN优先于MnS析出,钢中更多的硫化物夹杂以氮化钛为形核核心,形成硫化锰和氮化钛复合夹杂物,从而改善A类夹杂物尺寸和形貌,A类夹杂物呈短小、均匀分散分布态势,按GB/T 10561评定达到1.5级。

42CrMo钢大尺寸夹杂物的来源与控制

针对42CrMo合结钢轧材超声波探伤合格率低的问题,利用扫描电镜等设备对探伤不合样品进行分析,发现探伤不合样品中有直径为100μm左右的球形夹杂物或者尺寸为1 000μm左右的长条形夹杂物。通过钢液内生夹杂和生产过程接触的原辅料的分析比对,认为大尺寸夹杂物主要由于外来夹杂进入钢液中,最终造成轧材探伤合格率低。通过增加硅钙线用量、钢包浇铸后期不下渣、浸入式水口侵蚀速率小于1.5 mm/h、结晶器液位波动不大于±3 mm和恒定拉速浇铸等控制方式,减少了钢中外来大尺寸夹杂,提高了钢液洁净度,使探伤合格率提高到97.5%以上。

Φ380 mm 40Cr钢连铸圆坯结晶器电磁搅拌器电流参数优化

为研究Φ380 mm合金结构钢40Cr连铸圆坯生产过程中采用的结晶器电磁搅拌技术对铸坯质量的影响,对结晶器电磁搅拌器(M-EMS)进行磁感应强度检测,并研究电磁搅拌器磁场分布规律以及不同电流参数下对连铸大圆坯质量的影响。试验结果表明,结晶器电磁搅拌电流和频率分别为300 A、2.5 Hz时,Φ380 mm 40Cr钢连铸圆坯中心碳偏析指数可稳定控制在1.05以下。

20Cr方坯表面缺陷分析与工艺优化

20Cr是一种亚包晶低碳合金钢,铸坯酸洗时发现角部存在横向裂纹缺陷,采取抛丸、磁粉探伤和扫描电镜等方式对铸坯横向角裂缺陷进行了分析,发现缺陷位置存在明显的脱碳现象,判断裂纹在结晶器高温区域产生。根据检测结果,围绕结晶器区域,对工艺方案进行了优化。试验结果表明:结晶器冷却水流量偏大、冷却偏强,水流速达到了13.7 m/s,保护渣熔点和粘度低使得液渣流入气隙时存在不均匀现象,另外铸坯角部存在深振痕,这是导致20Cr铸坯存在角部横裂纹的主要原因;经过理论计算,将结晶器冷却水流量从150 m^(3)/h降低至120 m^(3)/h,减缓结晶器内的传热速度;将保护渣熔点从1030℃提高至1180℃、粘度从0.53 Pa·s提高至0.95 Pa·s,使液态保护渣能够更均匀地流入钢坯与铜管之间的缝隙;将振幅从±5 mm下调至±3 mm、振频从155 cpm上调至190 cpm,铸坯的振痕深度大大减轻,铸坯酸洗100块以上均未发现裂纹缺陷,铸坯抛丸、磁粉探伤合格率从75%提高至99%以上。

KR法铁水预脱硫工艺优化试验研究

通过对KR脱硫操作和工艺参数的试验,分析研究了KR铁水预脱硫的影响因素。试验结果表明,脱硫前铁水包中的高炉渣量、搅拌桨插入深度、搅拌时间、搅拌速度、搅拌桨质量对铁水脱硫率影响明显。制定了脱硫前扒渣和控制搅拌桨插入深度1.0 m左右、搅拌时间10~14 min、搅拌速度80 r/min等改进措施,取得了提高脱硫率的应用效果。

KR铁水脱硫剂逸散及搅拌器黏渣分析

为进一步提高KR机械搅拌铁水脱硫效率,对KR机械搅拌铁水脱硫时脱硫剂加入过程中的逸散和搅拌器叶桨上方黏结渣块产生原因进行分析。结果表明,脱硫剂粒度和成分、加料方式、铁水带渣是引起加料逸散和搅拌器黏结渣块的主要原因。采取控制脱硫剂粒度小于0.1mm的比例小于10%、控制加料时的搅拌速度不大于40r/min、优化萤石粒度避免脱硫剂中局部CaF2质量分数高、采取脱硫前扒除铁水带渣等方法,有效改善脱硫剂逸散和搅拌器黏渣,进而提高脱硫剂的利用率和铁水脱硫率。