热态铸余钢渣返回LF精炼利用的技术研究

叙述了在鞍钢股份炼钢总厂开展的RH、LF铸余钢渣热态循环利用技术的开发与应用研究。实现LF炉配加铸余渣冶炼技术,将LF热态铸余钢渣返回LF炉循环利用,有利于LF前期的快速成渣和埋弧操作,节省了LF渣料消耗和电耗。

X80管线钢LF-RH二次精炼过程夹杂物行为及控制

研究了210 t BOF-LF-RH-CC工艺流程生产X80管线钢(%:0.041～0.044C、0.15Si、1.78～1.80Mn、0.007～0.010P、0.000 8～0.001 2S、0.039～0.047[Al]s)时精炼过程中夹杂物的变化。在BOF出钢阶段采用加Al强脱氧(0.01%～0.02%[Al]s),LF精炼过程采用高碱度、强还原性精炼渣(精炼渣成分%:50～58CaO、7～10MgO、20～25Al_2O_3、4～7SiO_2、0.5～1.4TFe),炉渣和钢液反应活跃,使得钢中Al_2O_3夹杂物很快向液态钙铝酸盐和部分液态CaO-MgO-Al_2O_3复合夹杂物转变。液态夹杂物通过碰撞、聚合、长大及上浮去除,提高了钢液的洁净度。浇铸前T[O]降到(7～10)×10^(-6),钢中夹杂物尺寸在3～5μm,试验炉次的热轧板内未发现大尺寸的低熔点钙铝酸盐类长条夹杂物。

120 t LD-LF-RH-CC全流程钢水氮含量控制技术研究和工艺实践

针对攀钢重点品种钢氮含量偏高的问题,通过调研,确定了转炉终点钢水氮含量高、出钢过程增氮严重、精炼结束至中间包增氮严重是导致氮含量偏高的主要原因,提出"转炉低氮钢冶炼"、"两步脱氧控制出钢过程增氮"、"双氩封长水口保护浇注"等氮含量控制的关键技术,可将转炉终点钢水氮含量平均控制在13×10^(-6)以内,出钢过程及精炼结束至中间包增氮控制在5×10^(-6)以内。应用结果表明,板坯大梁钢、电工钢、IF钢成品氮含量分别为30.3×10^(-6)、18.2×10^(-6)、16.3×10^(-6),方坯重轨钢和帘线钢成品氮含量平均为40.8×10^(-6)、38.2×10^(-6),使攀钢低氮品种钢氮含量控制水平得到了大幅度的提升。

120t BOF-LF-RH-CC流程冶炼石油套管钢时TiN的析出和控制

石油套管用钢(/%:0.26~0.29C,0.25~0.35Si,0.40~0.50Mn,≤0.009P,≤0.004S,0.95~1.05Cr,0.09~0.11V,0.02~0.04Al,0.015~0.020Ti,≤0.006 0N)的生产流程为铁水预处理-120 t BOF-吹氩-LF-喂CaSi线-RH-合金化-喂CaSi线-软吹氩-Φ220 mm圆坯连铸工艺。通过热力学分析得出钢中N含量超过50×10^(-6)以及工业试验得出生产的圆铸坯中的N含量为67×10^(-6)时,在铸坯中易形成2μm以上的TiN夹杂。通过控制BOF终点[N]≤30×10^(-6),LF终点[S]≤25×10^(-6),[O]≤25×10^(-6),[N]≤35×10^(-6),RH合金化后终点[N]≤35×10^(-6),[H]≤1.5×10^(-6),稳定喂CaSi线速度300~400 m/min,控制中间包[N]≤40×10^(-6),严格连铸保护浇铸工艺,则铸坯中的N含量≤50×10^(-6),钢中TiN夹杂数量显著下降,未发现大尺寸TiN夹杂物。

100t BOF-LF-RH-CC流程冶炼GCr15轴承钢非金属夹杂的演变

试验GCr15轴承钢(/%:1.00C,0.20Si,0.39Mn,0.015P,0.005S,1.50Cr,0.003Ti,0.015Als)的冶炼工艺流程为预脱硫铁水-100 t BOF-LF-RH-200 nm×200 mm坯连铸。主要工艺特点为BOF出钢过程加1.2 kg/t铝脱氧,LF精炼采用白渣操作,精炼初渣主要成分为(/%:22Al_2O_3,56CaO,10SiO_2,5MgO),RH 67 Pa,25 min,连铸过程保护浇注。两炉钢冶炼分析结果表明,钢中氧氮含量在RH破空样品中同时达到最低分别为7×10^(-6)~8×10^(-6)和24×10^(-6)~26×10^(-6),钢中非金属夹杂尺寸主要集中在3~8μm,并且单位面积夹杂物数量在RH破空样中达到最小;铸坯中非金属夹杂以Al_2O_3-CaO夹杂为主;在高碱度渣的条件下,钙铝酸盐与镁铝尖晶石很容易发生反应,碱度为2~3时会出现少量MgO-Al_2O_3,在渣碱度达到4以上时不会出现MgO-Al_2O_3系夹杂物,并且高碱度条件下MgO-Al_2O_3-CaO系夹杂物中MgO含量会降低。

淮钢80t BOF-90t LF-RH-CC流程开发特殊钢的生产实践

通过转炉采用高拉碳操作,控制出钢[P]≤0.012%,终渣碱度2.8～3.5;双挡渣工艺,LF精炼渣碱度≥4,(TFe+MnO)≤1.0%;应用低铝洁净钢精炼技术和含钡洁净钢生产技术专利;RH-MFB真空处理,连铸全程保护浇铸及二冷技术优化等措施,淮钢开发了127个特钢新产品,总氧含量(T[O]):轴承钢≤10×10^(-6),60Si2CrVAT弹簧钢≤12×10^(-6),CM490锚链钢≤15×10^(-6),37Mn5油井管坯钢≤18×10^(-6),SAE1022A冷镦钢和15CrMoG高压锅炉管坯钢≤20×10^(-6)。

攀钢120t转炉-LF+RH流程20CrMnTiH窄淬透性带齿轮钢的试制

攀钢采用120 t转炉-130 t LF+RH-280 mm×380 mm方坯连铸-热轧工艺生产Φ25～160 mm 20CrMnTiH齿轮钢(%:0.20～0.22C、0.25～0.31Si、0,93～1.00Mn、1.03～1.15Cr、0.05～0.08Ti)。检验结果表明,钢中氧含量(10～20)×10^(-6)(平均14×10^(-6)),淬透性(J_9,J_(15))带宽△HRC值≤7,机械性能和组织均符合GB/ T5216-2004标准要求。

80tBOF-LF-RH-CC流程冶炼55SiCr弹簧钢洁净度的研究

55SiCr钢280 mm×325 mm铸坯(/%:0.55C,1.42Si,0.67Mn,0.008S,0.67Cr)的冶炼流程为80 t BOF-LF-RH-CC工艺。通过BOF出钢加Al和硅铁合金,同时加入精炼渣,控制精炼过程渣碱度R(CaO/SiO_2)为2.0左右,RH≥20 min,软吹搅拌≥15 min,控制钢中夹杂物转变,得到洁净弹簧钢55SiCr。分析结果表明,LF精炼过程中夹杂物由早期的Al_2O_3-SiO_2-MnO和Al_2O_3夹杂将逐渐转变为Al_2O_3-CaO-SiO_2夹杂,RH真空处理后夹杂物全部转变为Al_2O_3-CaO-SiO_2夹杂,LF开始精炼T[O]和[N]分别为36×10^(-6)和26×10^(-6),铸坯T[O]、[N]分别为7×10^(-6)和43×10^(-6),铸坯中夹杂物主要为Al_2O_3-CaO-SiO_2和Al_2O_3,尺寸≤10μm。

RH-LF和LF-VD工艺生产管线钢洁净度的比较

比较了铁水预处理-150 t顶底复吹转炉钢水经RH-LF和LF-VD两种精炼工艺生产的管线钢(≤0.04%C-1.55%～1.78%Mn)洁净度。结果表明,RH-LF和LF-VD精炼均能使管线钢氮含量降至(30～40)×10^(-6),氧含量≤10×10_(-6),硫含量≤0.002 0%;LF-VD精炼渣碱度高于RH-LF精炼渣,LF-VD精炼钢平均磷含量为0.0090%,比RH-LF精炼钢低0.001 0%;两种精炼钢中主要夹杂物为钙铝酸盐和钙铝酸盐-二氧化硅复合夹杂, LF-VD精炼钢大部分夹杂物尺寸为5～10μm,RH-LF精炼钢大部分夹杂物尺寸为5～20μm。

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。

120tLD-RH-LFCSP流程生产W600无取向硅钢的工艺实践

马钢一钢轧总厂通过120 t LD(顶底复吹)-RH-LF-70 mm和90 mm薄板连铸-连轧工艺生产W600无取向硅钢。通过控制转炉出钢[C]0.03%～0.04%,RH真空脱碳至0.002 5%C,RH脱碳前补加FeP,LF二次精炼脱硫,RH-LF调整Als等工艺措施控制钢中C≤0.005%、P 0.050%、Als 0.20%、N≤40×10^(-6),所生产的W600钢铸坯成分均匀,钢板的力学性能满足技术要求。

150t转炉-LF+RH流程生产GCr15轴承钢的有害元素控制

本钢炼钢厂采用铁水脱硫-150t转炉-LF+RH-TB精炼-350mm×470mm坯连铸流程生产GCr15轴承钢。通过使用优质铁水(%:0.000 2Ca、0.002 7Cu、≤0.001As、≤0.001Sn、≤0.001Sb、0.002Pb),控制铁水中[P]≤0.040%,[S]≤0.003%/,转炉出钢合金化后[Ti]为12×10^(-6),控制LF+RH精炼过程增[Ti],LF末期[Als] 0.04%等工艺措施,有效地控制GCr15轴承钢的有害元素,使成品钢[Ti]≤30×10^(-6),[Ca]≤8×10^(-6),[O]≤8×10^(-6),[N]≤38×10^(-6),[H]≤0.8×10^(-6),轧材低倍、夹杂物等指标均达到标准要求。

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。

120 t转炉-LF+RH-TB生产LZ50车轴钢坯的化学成分和质量控制

本钢采用优质铁水预处理-120 t转炉冶炼、硅铝钡锶钙复合脱氧-钢包精炼喷Si-Ca粉+RH-TB真空脱气-5 t铸锭-轧制工艺生产230 mm×230 mm×1 350 mm LZ50轴坯钢.生产结果表明,由于控制C 0.47%～0.50%,Si 0.20%～0.35%,Mn 0.71%～0.85%,且钢中P、S≤0.02%,平均[H]=1.77×10-6,平均[O]=12.22×10-6,使轴坯钢具有良好的低倍组织和稳定的机械性能,产品质量达到TB/T2945-1999标准要求.

铁水预处理-80 t LD-RH-LF-CC生产流程对管线钢夹杂物的影响

通过鱼雷罐铁水喷粉脱硫处理,转炉加低硫废钢、出钢挡渣和加Si-Fe、Mn-Fe脱氧,控制终点[C]0.026%～0.030%,RH脱气处理和加Mn-Fe合金化,LF高碱度渣精炼和喂Ca线冶炼管线钢(%:0.039～0.042C、1.56～1.62Mn、0.01Ti、0.05Nb、0.03V)。检验结果表明,生产管线钢铸坯中的硫含量为(10～18)×10^(-6),T[O]30×10^(-6),铸坯中大部分夹杂物尺寸≤40μm,主要夹杂物为钙铝酸盐,Al_2O_3夹杂和单独存在的MnS夹杂很少,有利于提高管线钢抗HIC(氢致开裂)性能。

RH-LF生产X80管线钢工艺技术研究

从工艺条件、冶金效果等方面分析了LF-RH二次精炼法的工艺特点和主要缺点。通过对LF-RH工艺进行改进,采用RH+LF双联的冶炼工艺,生产的X80管线钢铸坯中的T[O]平均为20×10-6,氮平均为38×10-6,为生产高质量管线钢奠定了基础。

BOF-LF-RH-CC流程高压锅炉管用钢12Cr1MoVG的生产实践

Φ110～Φ280 mm锅炉管用热轧圆钢12Crl MoVG(/%:0.08～0.15C、0.17～0.35Si、0.40～0.70Mn、≤0.015P、≤0.010S、0.90～1.20Cr、0.25～0.35Mo、0.15～0.30V、≤0.015[Alt])的生产工艺流程为120 t顶底复吹转炉-LF-RH-CC-轧制。通过控制铁水[As]、[Sn]、[Sb]、[Pb]、[Bi],控制转炉终点[C]0.04%～0.08%、[P]≤0.010%、[S]≤0.010%,出钢过程铝铁脱氧,钢包喂铝线控制[Alt]≤0.015%并用复合精炼渣和少量铝丸终脱氧,控制中间包钢水过热度20～35℃,全程保护浇注等工艺措施,使试验钢的[As]+[Sn]+[Sb]+[Pb]+[Bi]≤0.029%、[P]≤0.011%、[S]≤0.008%、[Alt]≤0.011%,各类夹杂物级别均≤1.0,满足用户的技术要求。

100 t BOF-LF-RH-CC工艺冶炼结构钢时钢中氮的行为及控制

通过对淮钢100 t BOF-LF-RH-CC工艺流程冶炼45钢和42CrMo钢时各工序钢水取样分析氮含量,研究各工序对钢水中氮含量的影响。得出除吹氩和RH工序外,各工序都存在增氮现象:钢包至中间包长水口增氮占增氮总量的40%,LF精炼增氮占35%,出钢增氮占20%。所以控制转炉终点氮含量,控制LF渣层厚度,避免LF精炼补加合金和增碳,适当延长RH处理时间,提高长水口氩封效果是控制钢水氮含量的关键措施。

LG960QT钢LF-RH精炼过程夹杂物控制

采用数值模拟和物理模拟方法,针对LG960QT钢LF-RH精炼过程夹杂物控制进行了研究。结果表明,LF炉采用85~90 L/min(标准)底吹气量时对夹杂物的去除作用最佳。RH炉采用浸渍深度600 mm,匹配提升气体气量160 m^3/h(标准)时能达到比较理想去除夹杂物效果,实际处理时间一般为25 min。工艺优化后,精炼结束后钢液氧含量降低到(11~15)×10^-6。

120t转炉-LF-RH-CC流程生产GCr15轴承钢的工艺和冶金质量

攀钢采用铁水预处理-120 t顶底复吹转炉-LF-RH-280 mm×380 mm连铸工艺生产GCr15轴承钢。通过转炉采用挡渣技术和增碳法操作工艺,转炉终点碳0.03%～0.07%,出钢时加入含CaC_2脱氧剂预脱氧,出钢后进行铝脱氧,LF精炼渣碱度CaO/SiO_23.0～5.0,中间包平均钢水过热度为26.5℃。检验结果表明,铸坯的碳偏析指数为1.08,平均[O]为8×10^(-6),[P]≤0.015%,[S]≤0.011%,夹杂物级别满足标准要求。