60t LF-VD精炼过程18CrNiMo7-6齿轮钢夹杂物的演变

18CrNiMo7-6钢（/%：0.17C,0.57Mn,0.24Si,0.012P,0.003S,1.70Cr,1.49Ni,0.28Mo）的冶金流程为60 t EAF-LF-VD-2.1 t铸锭。取样分析了EAF铝锭预脱氧,LF铝粒和碳化硅混合脱氧剂扩散脱氧（LF初渣成分/%：57～60CaO,20.5～22.0Al_2O_3,9.9～11.3SiO_2,8.8～10.6MgO,0.7～1.1FeO,0.7～0.9MnO）,VD后和软吹后钢中夹杂物数量、尺寸和组成的变化。结果表明,精炼过程1～10μm夹杂物数量降低16.67%,〉10μm夹杂物数量降低50%,≥30μm夹杂物基本去除;精炼过程中生成的夹杂主要为镁铝钙的复合夹杂物和CaS,MgS,MnS等硫化物;成品材中主要为Mg-Al的氧化物夹杂,硫化物以MgS为主,有少量MnS、CaS。应进一步优化冶炼工艺,控制中小型夹杂物的形成。

冷作模具钢Cr12MoV 40t EAF-LF-VD-模铸冶炼工艺优化实践

通过将低碱度(2.6)CaO-Al_2O_3-SiO_2渣系优化成(≥5.0)高碱度CaO-Al_2O_3-SiO_2-CaF_2渣系,LF前钢中[Als]由0.02%~0.03%提高至≥0.06%,将原大气浇铸改进为箱式Ar保护浇铸,3 t锭身浇铸时间由6~8 min优化成4~5 min等工艺措施,使Cr12MoV冷作模具钢[O]≤18×10^(-6),[S]≤0.005%,综合成材率由74.35%提高至80.12%。

80t BOF-LF-VD-CC流程生产GCr15轴承钢控氧的工艺实践

分析了BOF终点[C]对终点[O]的影响,LF精炼渣(FeO+MnO)和[Als]对钢水[O]和钢材T[O]的影响。通过控制BOF终点[C]0.12%~0.15%,下渣量<0.10%,LF精炼控制[Als]0.015%~0.025%,采用高碱度中间包覆盖剂和专用GCr15钢连铸保护渣等工艺措施,在稳定工艺控制的条件下,可使钢中T[O]≤10×10^(-6),平均T[O]为6.62×10^(-6)。

150tBOF-LF-VD-CC流程无铝脱氧工艺高速轨钢冶炼过程的夹杂物行为

时速350 km高速钢轨要求钢中全氧含量T[0]≤20×10^(-6),非金属夹杂物B、C、D类≤1.0级。国内在重轨钢冶炼中,通常采用无铝脱氧工艺,即采用SiCaBa合金强化脱氧,形成了低熔点的Mn-Al-Si-Ba-Ca多元型氧化物夹杂,该类夹杂物在精炼中全部排出钢液。研究了铁水预处理脱硫-150 t顶底复吹转炉-LF-VD-280 mm×380mm连铸流程冶炼钢轨钢U71MnG时的夹杂物行为,包括无铝脱氧工艺钢轨钢中氧化物夹杂的组成及特征,转炉终点[C]对钢水氧活度的影响以及LF精炼渣碱度和VD后期软吹氩搅拌对钢氧含量和夹杂物的影响。结果得出,钢轨头部的≤20μm氧化物夹杂为精炼时二次脱氧产物,通过控制转炉终点[C]>0.15%,控制精炼渣碱度(CaO)/(SiO_2)=2.5~3,∑(FeO+MnO)≤1.0%可有效降低钢轨钢中氧化物的数量和尺寸。

100t EAF-LF-VD-CC流程生产SK5弹簧钢的工艺实践

SK5弹簧钢(/%:0.75~0.84C,≤0.35Si,≤0.40Mn,≤0.035P,≤0.0305)经100 t EAF-LF-VD-CC流程生产。通过EAF出钢加硅锰合金和铝铁进行预脱氧,LF精炼过程添加80~150 kg铝镁钙和少量硅锰合金进行复合铝脱氧,精炼渣碱度11.13,(CaO)/(Al_2O_3)=4.98等工艺措施,脱氧效果较明显,铸坯中平均全氧含量达到11×10^(-6),铸坯中氮含量达到35×10^(-6)。冶炼过程夹杂物种类按纯Al_2O_3、硫化物→MgO·Al_2O_3·CaO→MgO·Al_2O_3.CaO.SiO_2变化,铸坯中夹杂物主要为CaO·Al_2O_3·SiO_2·MgO系,其塑性化程度可通过调整精炼渣成分、降低精炼渣熔点实现进一步优化。

100t EAF-LF-VD-CC流程GCr15轴承钢铸坯和圆钢夹杂物分析

轴承钢GCr15 EAF出钢用专用精炼渣和Al预脱氧、钢中Al含量为0.03%~0.06%,LF精炼渣为/%:53~58CaO,6~16SiO_2,15~30Al_2O_3,3~10MgO,≤1(FeO+MnO)。利用自动扫描电镜ASPEX分析了320mm×480 mm铸坯和Φ45 mm热轧圆钢的夹杂物。结果表明,GCr15轴承钢铸坯和圆钢中的氧化物夹杂为镁铝尖晶石或钙铝酸盐,铸坯和圆钢边部的氧化物夹杂数量要大于中心,大于10μm夹杂物为球状钙铝酸盐或钙铝酸盐与镁铝尖晶石复合氧化物夹杂;铸坯和圆钢中非氧化物类夹杂主要有MnS、TiN和包裹型夹杂物MnS、TiN和CaS包裹镁铝尖晶石以及CaS包裹钙铝酸盐。利用Factsage计算得出,MnS和TiN在凝固过程中析出,并分别在固相率fs为0.9和0.6之后大量形成。CaS在炼钢温度下(1 600℃)就大量存在,在钢液冷却过程中少量析出,极少量在之后的凝固过程中形成。

100t EAF-LF-VD-CC流程冶炼非调质钢49MnVS3的工艺实践

10炉非调质钢49MnVS3(/%:0.46~0.48C,0.30~0.40Si,0.88~0.92Mn,0.001~0.014P,0.004~0.005S,0.09~0.10V,0.19~0.22Cr)由100 t EBT DC EAF-LF-VD-260 mm×340 mm坯连铸-Φ140~150 mm材轧制流程生产。采用兑入75%铁水,EAF前期脱磷至≤0.015%P,出钢前[C]为0.20%~0.30%,精炼时加150~200kg碳化硅,控制LF精炼渣碱度2.80~2.95,(CaO)/(Al_2O_3)=1.2~1.6,VD后喂1.5 m/t钙铁线,软吹时间≥15min等工艺措施,49MnVS3钢中[N]、[H]和[O]分别为130×10^(-6)~220×10^(-6),1.2×10^(-6)~1.5×10^(-6)和5×10^(-6)~11×10^(-6),成品材晶粒度≥5级,非金属夹杂物和低倍组织均≤1.5级,组织(带状≤1级)和力学性能(R_m803~883 MPa,R^(el)517~590 MPa,A 16%~21%,A^(KU)39~99 J)均满足标准要求。

70t BOF-LF-VD-CC-HR流程试制磨球钢80MnCr棒材的开发

试制的80MnCr钢(/%:0.79~0.81C,0.92~0.97Mn,0.26~0.32Si,0.009~0.017P,≤0.005S,0.92~0.97Cr,0.06Mo,0.03~0.05Ti,0.027~0.032Al,0.0004~0.001 2O)的生产流程为BF-70 t BOF-LF-VD-Φ450 mm圆坯连铸-Φ90 mm棒材轧制。通过控制BOF终点[P]≤0.015%,终点[C]≥0.12%,出钢用1.5 kg/t_钢芯铝预脱氧、LF喂铝线脱氧,精炼渣碱度≥4,VD后喂钙线,连铸结晶器和末端电磁搅拌等工艺措施,钢中非金属夹杂物级别为:粗系0、细系≤0.5;低倍组织级别为:中心疏松≤1.5、一般疏松≤0.5、中心偏析≤0.5、锭型偏析0;钢材经超声波无损探伤检测,合格率达93.07%。

太钢60t EAF-LF-VD-2.5t铸锭流程冶炼低钛轴承GGr15钢的实践

电弧炉采用低钛铁水、合金和造渣材料,偏心炉底出钢,出钢合金化,LF精炼时,用Si、Al复合脱氧和碱度3～5的CaO-MgO-Si0_2-Al_2O_3渣系,30 Pa VD处理,以及保护浇铸等工艺措施,Φ150 mm锻造棒材的分析结果为GGr15轴承钢中的氧含量为4.5×10^(-6)～9×10^(-6),Ti含量为0.001 0%～0.001 5%,钢中有少量5μm TiN夹杂,达到特钢优质低钛轴承钢的质量要求。

油缸用25Mn钢100t EAF-LF-VD-软吹氩-CC流程B类夹杂物的控制

衡钢采用硅钙脱氧工艺、控制EAF钢水中全氧含量、LF渣系中Al2O3含量、控制精炼时间≥40 min、VD真空脱气、软吹时间≥20 min、保护浇注防止钢水二次氧化和促使钢中夹杂物上浮等应用工艺措施,可有效降低钢水中B类夹杂物Al2O3数量和尺寸以提高钢的洁净度。生产实践表明:油缸钢生产中精炼炉控制钢水[Al]s≤0.004%、T[O]≤0.0020%、精炼终渣(FeO)≤0.8%、碱度(R)控制在2.0~3.2有利于B类夹杂物控制。当B类夹杂物不超过1.0级有利于控制刮滚工艺"白点"的产生。

50t EAF-LF(VD)-CC流程冶炼轴承钢的氮含量控制

分析莱钢50 t EAF-LF(VD)-CC冶炼工艺各期GCr15轴承钢中氮含量的变化,得出电弧炉终点[N]为(23～36)×10-6,成品材N含量为(79-104)×10-6。为降低轴承钢中的N含量,采取电弧炉兑入铁水量≥35％、用低氮增碳剂、优化LF精炼操作、VD真空度≤67 Pa、长水口和氩气保护浇铸等措施,使GCr15轴承钢材的平均氮含量从91．6×10-6降至54．8×10-6。

改善60 t EAF-LF-VD-CC流程冶炼齿轮钢FAS3420H洁净度的研究

以抚顺特钢一炼钢厂的生产数据为实践依据,以改善汽车齿轮钢FAS3420H的洁净度为目的。使用扫描电镜分析水口结瘤物和棒材中氧化物夹杂的化学成分,确定了通过减少钢中的B类夹杂物来解决水口结瘤问题的方向。通过优化电弧炉供氧曲线降低钢水氧化性、优化精炼炉渣流动性和碱度提高夹杂物吸附能力等措施,解决了连铸过程水口结瘤问题,同时达到棒材的氧含量平均值为9. 2×10^(-6),B类夹杂物B细不高于1.0级、B粗不高于0.5级的控制水平。

60 t BOF-LF(VD)-150 mm×150mm连铸生产GCr15轴承钢的工艺实践

济源钢铁公司采用60 t顶底复吹转炉高拉碳操作法,控制转炉终点[C]0.08%～0.20%,出钢过程钢包底吹氩并加铝铁脱氧,LF采用CaO-Al_2O_3-SiO_2高碱度渣精炼,连铸钢水过热度20～30℃,M+F电磁搅拌,全程吹氩保护浇铸,铸坯堆垛缓冷工艺生产150 mm×150 mm GCr15轴承钢铸坯。实践表明,GCr15轴承钢的氧含量为(6.3～11.9)×10^(-6),平均氧含量为9×10^(-6),连铸坯的低倍组织良好。

50t EBT EAF-LF(VD)-CC流程冶炼25MnB钢终点B控制的工艺实践

通过电弧炉配加25~36 t/炉铁水,出钢加100 kg铝铁预脱氧,LF精炼过程精炼渣碱度≥4,喂Al线(目标0.015%Al)后加钛铁(目标0.04%Ti),VD后加硼铁,软吹氩5~10 min,连铸全程保护浇铸等工艺措施,25炉25MnB钢(/%:0.23~0.28C,0.15~0.35Si,1.00~1.30Mn,0.000 5~0.003 0B,≤0.065Ti)Φ180 mm圆坯的O含量为8×10^(-6)~13×10^(-6),N含量为30×10^(-6)~49×10^(-6),B含量0.001 5%~0.002 4%,B的回收率可达90%,有效地改善了B的控制精度和25MnB钢成品B的命中率。

40t EAF-LF-VD-3.7t铸锭工艺高品质齿轮钢20MnCr5H-1的研制

采用40 t电弧炉-LF-VD-3.7 t锭模铸-轧制工艺开发了20MnCr5H-1高品质齿轮钢（/%：0.17-0.22C,≤0.12Si,1.0-1.5Mn,≤0.035P,0.015-0.035S,0.8-1.3Cr,≤0.0020O,0.015-0.045A1）-Φ80 mm材。通过控制EAF终点[P]≤0.015%,LF精炼渣碱度≥2.5,并调整钢中元素含量,VD处理、喂硫线等工艺措施,试制的5炉20MnCr5H-1钢的成分为（/%）：0.16-0.20C,0.05-0.12Si,1.20-1.30Mn,0.009-0.025P,0.020-0.035S,1.00-1.10Cr,0.000 8-0.001 5O,0.015-0.040Al,淬透性带宽AHRC为4,各项指标均满足要求。

120t BOF-LF-VD-CC流程冶炼的20CrMnTi齿轮钢氧含量和夹杂物特性

采用全流程系统取样的方式,对120 t BOF-LF-VD-CC工艺生产20CrMnTi齿轮钢中氧含量和夹杂物特性的演变规律进行系统的分析和研究。实验结果表明,采用铝脱氧和高碱度[(CaO)/(SiO_2)=3.8~7]还原渣工艺,能使铸坯中T[O]低于20×10^(-6);中间包钢水中平均T[O]增加6×10^(-6);齿轮钢冶炼过程中,夹杂物完成了Al_2O_3→Al_2O_3-MgO→Al_2O_3-CaO-MgO的转变。

50t EBT EAF-LF(VD)-CC流程生产G55SiMoVA轴承钢的工艺实践

石油钻具用轴承钢G55SiMoVA(/%:0.52~0.55C,0.90~1.10Si,0.30~0.50Mn,0.40~0.60Mo,0.20~0.30V,≤0.015P,≤0.015S)的工艺流程为废钢+60%~70%铁水-50 t UHP EBT EAF-60 t LF-VD-260 mm×300 mm连铸。通过采用电弧炉全程泡沫渣埋弧操作,EBT出钢合金化,控制LF二次精炼渣(/%:46~54CaO,10~16SiO_2,11~13Al_2O_3,4.5~7.0MgO)碱度3.2~4.5,SiC扩散脱氧和60~80 L/min流量氩气搅拌,VD 67 Pa真空状态下保持20 min,连铸全程保护浇铸,所生产G55SiMoVA轴承钢轧材中氧含量为9×10^(-6)~10×10^(-6)。

50 t EAF-LF(VD)-CC流程开发4130钢Φ350 mm连铸圆坯的生产实践

采用50 t EAF-LF(VD)-CC-缓冷工艺,通过控制电弧炉终点[C]0.12%~0.25%,终点[P]≤0.015%,出钢预脱氧和合金化,LF精炼时采用CaO-Al_2O_3系无氟预熔精炼渣,以及连铸综合铸坯控制技术包括钢水深度≥800 mm 19 t中间包,控制拉速0.35~0.45 m/min,钢水过热度15~25℃,优化二冷制度和末端电磁搅拌参数(350 A/8 Hz)等工艺措施,所生产的4130钢(/%:0.29~0.31C、0.25~0.28Si、0.51~0.54Mn、0.96~0.98Cr、0.19~0.20Mo、0.016~0.025A1)Φ350 mm连铸圆坯的[O]、[N]分别为(12~14)×10^(-6)、(55~70)×10^(-6),低倍组织≤1.0级,锻件的非金属夹杂物A、B≤1.0级、C、D≤0.5级,锻件超声波探伤级别、尺寸公差及表面质量等质量指标均满足用户要求。

30t EAF-LF-VD-13t铸锭流程生产14Cr1Mo钢的工艺实践

试验14Cr1Mo钢(/%:0.12C,0.57Si,0.48Mn,0.003P,0.001S,1.20Cr,0.42Mo,0.01V,0.001Nb,0.017A1,0.003As,0.001 Sb,0.002Sn)64 mm×160 mm锻坯的冶金工艺流程为30 t EBT EAF-LF-VD-13 t铸锭-锻造。通过采用优质废钢,控制EAF终点[P]≤0.002%,终点[C]0.07%~0.10%,出钢加Al预脱氧,LF白渣时间≥30min,VD 67 Pa≥25 min,VD后喂0.35 kg/t Ca-Si线等工艺措施,钢中[H]为1.5×10^(-6),[O]17×10^(-6),[N]70×10^(-6),各类非金属夹杂物为0,5级。经930℃空冷预备热处理,910℃水冷+700℃空冷回火,690℃4~20 h炉冷馍拟焊后消除应力处理后的该钢力学性能满足参考标准NB/T47008-2010的要求。

120 t BOF-LF-VD-CC流程生产磨球钢B2的工艺实践

磨球钢B2(/%:0.75~0.85C,0.70~0.90Mn,≤0.030P,≤0.030S,0.40~0.60Cr,≤0.20Ni,≤0.20Cu,0.010~0.060Al)的生产工艺流程为120 t BOF-LF-VD-180 mm×220 mm/260 mm×300 mm坯CC。通过转炉枪位及供氧强度控制、转炉留渣量及底吹流量的优化、转炉全铝一次脱氧;LF精炼渣系精炼渣碱度由3.44提高到4.25、控制VD氩气流量,VD后软吹≥15 min;连铸使用整体塞棒包、全保护浇注工艺、钢水10~25℃过热度操作、使用磨球钢专用保护渣和结晶器电磁搅拌320 A,4 Hz末端300 A,10 Hz,提高了磨球钢铸坯的内部质量,钢材的各项指标满足标准要求。