EAF-LF炼钢流程中钢水回磷的热力学分析

本文对钢水回磷进行了热力学计算和分析,得知EAF LF炼钢流程中钢水回磷的根本原因是熔池温度升高、炉渣氧化性减小和炉渣碱度降低,并针对宝山钢铁股份有限公司150tEAF炉冶炼钢管钢过程、定量计算了熔池温度、炉渣氧化性及炉渣碱度变化对钢水回磷量的影响。计算结果表明,在LF精炼的热力学条件下,渣中无磷存在;EAF下渣量及铁合金种类对LF精炼钢水回磷量也有影响,EAF每下渣100kg,钢水增磷0.00032%,锰铁合金的增磷作用大于硅铁合金。每加入1kg t锰铁合金使钢水增磷不少于0.0002%。由计算及分析可知,为防止钢水回磷必须密切关注EAF终点升温过程、严格控制EAF下渣量并采用低磷锰铁合金。

EAF-LF/VD-CC流程生产高压锅炉钢的工艺

天津钢管集团有限公司炼钢厂采用EAF全程泡沫渣埋弧操作、EBT出钢合金化、LF复合精炼渣精炼、VD处理后喂硅钙线、连铸全程保护浇铸生产高压锅炉钢12Cr1MoVG.通过系统取样、示踪剂追踪、综合分析等方法,对LF处理前后、中间包钢水和连铸坯中总氧(T[O])、显微夹杂及大型夹杂物的数量及变化情况进行了全面研究.结果表明,LF/VD精炼后钢液T[O]平均为15×10-6,中间包T[O]为17×10-6,铸坯为18×10-6～24×10-6;铸坯中的显微夹杂物数量是3.53mm-2,主要为球形钙铝酸盐、硅铝酸盐和铝酸盐与硫化物的复合夹杂,90%以上的夹杂物尺寸小于10μm;铸坯中大型夹杂物有铁铝硅酸盐、钙镁硅酸盐等.低倍组织均匀细致,表面质量良好,轧管各项技术指标均达到GB5310要求.

EAF-LF-VD-WF-CC工艺生产低氮钢技术

综述了用EAF－LF－VD－WF－CC工艺流程生产低氮钢的现状及采取的主要技术措施。降氮措施有：电炉内激烈的碳沸腾、造泡沫渣、EBT出钢及采用DRI，VD炉内真空底吹氩搅拌；保护措施有：LF炉内气氛控制及连铸钢包与中间罐间的长水口加氩气环保护。

用30t EAF-LF-VD冶炼高级齿轮钢

对 30 t EAF- L F- VD冶炼高级齿轮钢的过程进行分析 ,由此确定 L F- VD过程中的成分微调工艺和 VD过程中成分的变化规律 ,并对钢的各项性能与化学成分进行逐步回归分析 ,确定了最佳内控成分。

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%。

莱钢50t EBT EAF-LF(VD)-CC生产GCr15轴承钢的工艺实践

莱钢采用EAF全程泡沫渣埋弧操作，EBT出钢合金化，LF2次精炼渣碱度4．0—5．0，精炼渣的主要成分（％）为：45～50CaO，9～13SiO2，9～13Al2O3，7—8MgO，SiC扩散脱氧和40～60L／min流量氩气搅拌，VD处理时间≥15min，连铸全程保护浇铸生产GCr15轴承钢。GCr15轴承钢中的平均氧含量为7．9×10^-6，最高氧含量为10×10^-6。

南钢100tUHPEAF-LF(VD)-CC生产GCr15轴承钢的工艺实践

南京钢铁公司采用100 t高阻抗超高功率电弧炉-100 t钢包精炼炉-5流150 mm×150 mm方坯连铸-连轧工艺生产GCr15轴承钢。GCr15轴承钢生产结果统计表明,通过炉料中配入55%～70%铁水,电弧炉出钢时碳含量0.22%～0.24%、磷含量0.004%～0.006%、硫含量0.040%～0.043%;精炼渣成分(%):53～58CaO、13～16SiO_2、15～20Al_2O_3、3～5MgO,碱度2.3～3.3;精炼时全程吹Ar搅拌,67 Pa VD处理≥20min,连铸全程保护浇铸,使真空处理后GCr15轴承钢平均氧含量为10×10^(-6),铸坯中最低氧含量为7×10^(-6)。

氩气保护ESR对EAF-LF-VD-CC冶炼的高速车轴钢DZ2轧坯质量的改善

采用EAF-LF-VD-Φ690 mm铸坯和EAF-LF-VD-Φ690 mm铸坯-Φ740 mm ESR锭两种工艺分别制备了250 mm×250 mm高铁车轴用DZ2钢轧坯,并研究了其低倍组织、夹杂物、碳偏析、金相组织和力学性能。结果表明:相比于电弧炉流程工艺,电渣重熔工艺得到的DZ2钢轴坯中心疏松和一般疏松从0.5~1.0级降低到0~0.5级,夹杂物尺寸从2.43~25.05μm降低到1.42~9.32μm,夹杂物形貌由棒状变为球形;横截面上碳含量分布从0.256%~0.269%降低到0.261%~0.265%,碳极差从0.013%降低到0.004%;屈服强度和抗拉强度分别提高了17.5%和13.8%,20℃横向和纵向冲击功分别提高36.2%和17.8%。

EAF-LF(VD)-HCC流程生产钻杆管用钢26CrMoNbTiB的洁净度

26CrMoNbTiB钢由45 t EAF-LF(VD)-Φ80～180mm管坯HCC流程冶炼。该钢各工序的洁净度试验结果表明,LF-VD后钢中氧含量为(8～18)×10^(-6),平均夹杂物数量最低为2.31个/mm^2,连铸坯平均夹杂物数量为3.66个/mm^2,≥50μm大型夹杂物平均含量为4.08 mg/10 kg。加强钢包到中间包长水口的密封保护和采用钢包下渣检测装置,提高中间包容量和采用挡渣墙是进一步提高铸坯洁净度的关键工艺措施。

110t EBT EAF-LF-RH-CC工艺生产无缝管钢12MnV的脱硫分析

通过LF加石灰,控制LF末期铝含量,RH过程喷80CaO-20CaF_2粉,RH终点喂铝线,RH结束后喂硅钙线等操作生产≤0.003%S的12MnV钢。根据脱硫数据表明,在110 t EAF-LF-RH-CC流程中LF平均脱硫率达88%,RH平均脱硫率不足30%;铝脱氧钢的冶炼过程中,在不喂铝丝的情况下,随S含量降低,钢中Al含量降低;在RH前钢中应有足够的Al脱除钢中的氧,以利于RH脱硫。

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。

50 t UHP EAF-LF-VD-CC流程生产MnVS系非调质钢的质量控制

针对MnVS系非调质钢生产时存在的硫收得率低、钢水可浇性差、钢材探伤合格率低等冶金质量问题,通过稳定喂硫线速度80～100 m/min,采用预熔精炼渣、精炼配加石灰使渣碱度≥3.0,优化连铸和轧制工艺参数等工艺措施,使硫平均收得率达84%,铸坯碳偏析程度减少,钢材低、高倍组织和顶锻一次合格率分别达100%、99.10%和100%,产品实物质量及综合性能均满足用户需求。

110t UHP EAF-LF-RH-CC流程生产GCr15轴承钢的工艺实践

马钢特钢公司生产GCr15轴承钢的流程为110 t UHP EBT EAF-120 t LF-RH-Φ380~Φ600 mm圆坯连铸工艺。通过控制EAF终点[C]≥0.10%,下渣量≤2.0 kg/t_钢,出钢用铝铁预脱氧;LF终渣(/%):50~60CaO、5~6MgO、8~15SiO_3、15~20Al_2O_3,RH 67 Pa时间≥10 min,连铸结晶器、铸流、凝固末端电磁搅拌等工艺措施,使钢中总氧含量-T[O]≤8×10^(-6),Φ130 mm材中A、B、C、D夹杂物≤1.0级,Ds夹杂0级,满足对产品冶金质量的要求。

EAF-LF-CSP流程Ti微合金化钢炼钢工艺研究

基于珠钢EAF-LF-CSP流程,研究深脱O、深脱S、低N钢等生产技术,使[O]<25×10-6、[N]<70×10-6、[S]<50×10-6,解决了Ti微合金收得率低、性能不稳定和连铸过程堵水口的问题,Ti铁的回收率稳定控制在67%左右,并在此基础开发出屈服强度为450~700MPa的高强钢。

EAF-LF-VOD-铸造流程ZG06Cr13Ni4Mo钢中CaO-Al2O3-SiO2-MgO系夹杂物转变研究

对大型水轮机组用超低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo中夹杂物进行了全面的分析和研究。在40 tEAF-LF-VOD-铸造流程的工业试验取样分析的基础上,运用Fact Sage热力学软件,研究了不锈钢冶炼过程中CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO系夹杂物的转变过程,得到夹杂物的熔点和塑性的变化规律。基于Fact Sage软件的计算,找到合理的夹杂物低熔点塑性控制区域,即在MgO含量为10%的CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO四元系相图中,夹杂物组分(%)为50～70SiO_2、10～20Al_2O_3、10～40CaO时,其熔点低于1 280℃。为得到低熔点的夹杂物,工业生产超低碳不锈钢应将脱氧剂Si/Al比控制在2～5。

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。

EAF-LF(VD)-CC流程开发工程机械轮体用钢40Mn2H-S生产实践

莱钢特钢通过50 t EAF-LF(VD)-260 mm×300 mm方坯连铸-轧制工艺生产轮体用钢40Mn2H-S(%:0.39～0.41C、0.21～0.26Si、1.55～1.60Mn、0.025～0.035Al)Φ80～130 mm棒材。EAF炉料为50%铁水+废钢,出钢过程加1.5～2.5 kg/t_钢钢芯铝,LF出钢喂Al线调整[Al]为0.020%～0.040%,连铸全保护浇铸,(M+F)EMS电磁搅拌,使该钢中[O]、[N]平均值达14.5×10^(-6)、72×10^(-6),低倍组织≤1.0级,非金属夹杂物A、B≤1.5级、C、D≤1.0级,晶粒度≥7级、末端淬透性及力学性能等指标均满足用户要求。

40tEBTEAF-LF-VD-铸锭工艺冶炼模具钢H13的洁净度分析

试验用热作模具钢H13(/%:0.36~0.38C、0.36~0.38Mn、0.89~0.91Si、0.007~0.010P、0.006~0.011s、5.10~5.15Cr、1.12~1.18Mo、0.84~0.89V)的冶炼工艺流程为40 t偏心炉底出钢电弧炉-钢包炉精炼-VD处理4.65 t铸锭工艺。通过对各冶炼工序钢水的总氧和氮含量-T[O]和[N]的分析以及钢中夹杂物的形貌和组成的分析,研究了该工艺流程生产的H13钢的洁净度。结果表明,经LF-VD精炼后H13钢中的平均总氧含量-T[O]为22×10^(-6),平均氮含量-[N]为95×10^(-6);Φ200 mm锻坯中夹杂主要以脱氧产物氧化铝为主,同时含有硫化锰等硫化物和偏析产生的氮化物;夹杂物尺寸集中在5μm左右,较大尺寸的夹杂物为10μm左右。采用该流程冶炼的H13钢可以满足对该钢种洁净度的要求。