提高含铝冷镦钢钙收得率工艺研究

目前冶炼含铝冷镦钢时主要通过喂入钙线的方式,对钢水中脱氧产物Al_(2)O_(3)夹杂物进行变性处理,以改善钢水可浇性,减少钢水堵塞水口的情况发生。文章通过冶炼低硅含铝冷锹钢时,对渣层厚度、喂丝高度、喂丝深度和喂丝速度等方面进行研究,提高钙收得率,以达到最佳的钙处理效果,保证钢水可浇性的同时降低冶炼成本。

钢包钙处理工艺中钙汽化过程的数值模拟

根据钙处理过程中汽化速率的变化特点,结合实际喂线工艺参数,将钙处理工艺分为喂线阶段和弱搅静置2个阶段,建立钢包钙汽化过程的数学模型。利用大型商业软件CFX,模拟钙的汽化过程,并研究不同喂线速率对钙收得率的影响。研究结果表明:喂线阶段与弱搅静置阶段钙的实际汽化速率有较大差异;当喂线阶段实际汽化速率与理论气泡上浮速率之间的比例系数k=0.4、弱搅阶段表观速率常数Ke=0.001 2 s-1时,模拟计算的钙质量分数与实验钙质量分数较吻合,从而确立适合模拟的基础参数;当喂线速度为200 m/min时,喂线180 s后,钙在钢中分布极不均匀,经过弱搅静置阶段,即喂线1 000 s后,钢液中钙质量分数均匀分布,平均质量分数为1.86×10^(-5),钙的收得率为23.2%;随着喂线速率的增加,喂线深度随之增加,钙的汽化量减小,收得率增加。

钙系包芯线的综合效益分析

对钢厂使用的无缝纯钙包芯线、有缝纯钙包芯线和合金钙包芯线进行综合效益分析;建立了钢中钙含量、钙收得率、包芯线成分、包芯线用量、钙用量、包芯线费用以及包芯线价格之间的关系模型;采用算例和图示方法,比较了3种包芯线的钙用量、包芯线用量和包芯线费用随钙收得率的变化。研究结果表明:有缝纯钙包芯线有显著的用量优势和费用优势。

实芯钙芯线在钢水精炼过程的应用

为提高精炼过程钙处理效果,莱钢特钢事业部50tLF精炼炉采用实芯钙芯线替代硅钙包芯线进行钢水钙处理。应用表明,钙平均收得率达16.61%,钢水可浇性良好,废坯切除量大幅减少;钢材氧含量及A、B、D类夹杂物级别均不同程度降低,产品质量良好。与喂硅钙线相比,吨钢降低成本3.50元,直接经济效益达200余万元。

金属钙线在钢包精炼中的应用

钢水加钙是炉外精炼过程中脱硫、脱氧、改变夹杂物形态的重要工序。本文采用不同的喂线速度,研究了钢包精炼过程中喂入金属钙线对脱硫、脱氧、改变夹杂物形态的影响。结果表明:以3 m/s喂入金属钙线的平均脱硫率为31.85%,钙的平均收得率为31.38%,平均脱氧率为27.25%;喂线速度过快,钙的收得率降低,不利于钢液的脱硫和脱氧。此外,加钙钢液未发生水口结瘤和堵塞。

钙处理对20CrMnTiH齿轮钢中非金属夹杂物的影响

铝脱氧齿轮钢中易生成大量的高熔点Al2O3类夹杂物,容易导致水口结瘤及钢材性能恶化,目前较常采用钙处理将钢中高熔点的Al2O3类夹杂物改性为低熔点的钙铝酸盐类夹杂物.合理的钙处理可以减轻水口结瘤并提高连铸过程钢液的可浇性,工业试验研究了喂钙前钢液中T.Ca含量、喂钙速度、喂钙量、净空高度及渣厚等参数对齿轮钢中钙收得率的影响,并在1.5 m·s^(−1)的喂钙速度条件下研究了不同喂钙量对钙处理过程中齿轮钢中非金属夹杂物改性的影响.研究结果表明,当喂钙前钢液中T.Ca的质量分数小于10×10^(−6),喂钙速度为1.5 m·s^(−1),适当降低喂钙量和净空高度和渣厚,钢液中钙收得率均高于20%.当钢液中T.Ca的质量分数高于17×10^(−6)时,钢中生成大量高熔点CaS型夹杂物,三元相图中夹杂物的平均质量分数远离液相区.随着齿轮钢中T.Ca含量的增加,夹杂物的平均尺寸和数密度逐渐增加.热力学计算结果与工业试验钙处理对钢中非金属夹杂物改性效果具有较好的一致性.

复合纯钙铝线在LF精炼炉的应用实践

为保证精炼过程钙处理效果,降低生产成本,福建三钢引进了复合纯钙铝线进行试验.试验表明,复合纯钙铝线的经济效益显著,与喂钙铝包芯线相比:钙的回收率提高16％,吨钢综合成本降低了2元,且大大降低了喂线过程中卡线,断线等异常情况.

钢包喂实芯钙包芯线工艺的工业实践

通过理论计算与工业试验开发了180t钢包喂实芯钙包芯线工艺。理论计算结果表明，对于直径9n如，芯皮厚度为0．75nm的包芯线，其理论最小喂丝速度为1．48m／s。工业试验结果表明，喂丝速度在2～3m／s时，喂线速度越大，金属钙的收得率越小。当喂丝速度为2m／s时，钙的收得率达到26．9％；与使用钙铁包芯线相比，使用实芯钙包芯线，精炼工位的钙收得率提高了16．9％，吨钢成本可降低6．4元。

钢包喂线工艺中钙包芯线熔化位置优化

利用Fluent模拟了150 t钢包单孔底吹氩时钢液的流场特征,利用DPM模型模拟了钢液下降流处(距包底309 mm)包芯线熔化时钙的运动行为,对比分析了熔化位置对钙的运动轨迹、停留时间与气化损失的影响。结果表明:钙包芯线的熔化位置位于吹氩口正上方时,单位质量钙在钢中停留时间为25 s;熔化位置位于钢液下降流处时,单位质量钙在钢中停留时间延长约2.5倍,且大多数钙的上浮区域远离气液两相区,降低了氩气泡带走的一部分钙量,提高了钙在钢液中的收得率。