30t VOD/VHD精炼炉真空加料问题研究

针对30tVOD/VHD精炼炉真空冶炼时容易出现喷溅、钢渣经常堵塞加料口、无法实现真空状态下加料等问题,对精炼炉加料结构进行了分析,找出存在的问题,重新设计改造并优化了加料结构。试验表明,从吹氧口加料彻底解决了困扰多年的真空加料问题,满足了精炼钢生产和超低碳钢新品种的开发需求。

真空-还原精炼法制备低氧高钛铁合金

针对铝热还原法制备的高钛铁中O含量高、夹杂多等缺点,提出了以铝热法高钛铁为原料进行真空还原精炼制备低O高钛铁的新思路。研究了精炼温度、精炼渣等因素对精炼效果的影响,采用XRD、SEM及化学元素分析等手段对高钛铁合金进行了研究。结果表明,合适的精炼渣和较高的精炼温度对保证精炼效果十分重要;还原精炼后合金的微观结构均匀致密,夹杂物得到有效去除,O含量显著降低;2000℃时以CaO-Al2O3为精炼渣制备的高钛铁合金中钛含量为69.80%,铁含量为22.55%,铝含量为2.58%,硅含量为2.02%,O含量为2.60%,符合优质高钛铁合金的技术要求。

用氧化钙坩埚真空感应熔炼超低氧钢

在真空感应炉中用石灰砂捣打炉衬 ,熔炼高强度螺栓钢 42CrMo时 ,可将钢中的T .O含量降低到(5～ 6)× 10 -6 ,从金相试样上检测到的氧化物夹杂颗粒平均直径为 1.5 5 μm。

真空还原精炼法制备低氧高钛铁合金

针对铝热还原法制备的高钛铁中氧含量高、夹杂多等缺点,提出了以铝热法高钛铁为原料进行真空还原精炼制备低氧高钛铁的新思路.研究了精炼温度、精炼渣等因素对精炼效果的影响,采用XRD,SEM及化学元素分析等手段对高钛铁合金进行了表征.结果表明:还原精炼后合金的微观结构均匀致密,夹杂物得到有效去除,氧含量急剧降低;2 000℃时以CaO-Al2O3为精炼渣制备的高钛铁合金中各元素的质量分数分别为钛74.5%,铁18.2%,铝2.17%,硅0.81%,氧3.20%,完全符合优质高钛铁的技术指标.

RH顶吹氧技术在武钢二炼钢厂的应用

介绍了RH顶吹氧工艺的设备装置、操作工艺及在武钢二炼钢厂的应用情况。RH顶吹氧技术具有吹氧脱碳、吹氧加铝升温、吹氧清洗RH真空槽内残钢残渣等多项功能。炼钢生产中，RH顶吹氧技术在降低生产成本、提高金属收得率、扩大转炉炼钢厂生产品种、优化全连铸生产组织等方面都能发挥较大作用。

清洁生产精镉的新工艺

介绍从海绵镉到精镉的一种清洁生产新工艺,阐述该工艺的技术特点:一是用氮气作为保护气体,实现粗镉、精镉的无氧浇铸;二是使用真空蒸馏技术,环保、低碳;三是收尘采用先进技术,烟尘排放量小于5 mg/m3。

VOD精炼炉PLC控制系统

本文叙述了 VOD精炼炉的 PL C控制系统 ,以及建立和采用的 VOD精炼过程控制数学模型。

废旧航空铝材涂层的热分解与成分调控再生

废旧航空铝合金混合废料中的无机盐涂层和合金中锌含量高是造成其绿色、高效再生利用难的主要原因,采用热重、焙烧-洗涤等手段研究了含无机盐涂层特征及热分解去除机理,利用计算、真空-电磁耦合强化等方法探究了真空-电磁场下铝合金熔体中锌(Zn)挥发去除规律,提出了焙烧-洗涤与真空-电磁强化回收废旧航空铝材的新方法。涂层特征及分解研究表明,含BaCrO 4和SrCrO 4等无机盐涂层热分解经历高分子有机物-烧焦物-无机薄膜的过程,无机薄膜与龟裂状铝合金表面紧密附着造成了其难以通过清水洗涤去除,通过15%稀硝酸对龟裂状表面破坏以及对无机盐的侵蚀,实现了无机盐涂层的深度去除,铝合金表面Cr、Ba和Sr等无机组分平均含量降低到0.1%以下。真空-电磁除Zn研究表明,在除Zn过程会同时去除有益元素镁(Mg),升高温度(750~900℃范围内)会强化Zn和Mg去除,Zn相对Mg更易去除,900℃下保温60 min时二者质量分数分别降低至0.03%和0.05%左右。进一步对比研究了50 Hz和200 Hz两种频率,发现200 Hz高频与高功率(10 kW)更有利于Zn的快速深度去除,Zn的去除速率在10 min内分别增加至0.28%/min(50 Hz时为0.28%/min)。以2024和7075废旧航空铝材质量比为1∶1的混合废料为对象,采用焙烧-洗涤与真空-电磁强化回收废旧航空铝材的新方法,制备出满足2024铝合金成分要求的铝合金。

流钢槽真空精炼时间对Ni基高温合金氧氮含量的影响

VIDP炉(Vacuum Induction Degassing and Pouring Furnace)浇铸过程是由流钢槽传送钢水到铸模室,较长的流钢槽是VIDP炉的重要特点,其目的是提高精炼效果。通过对流钢槽精炼除气的过程分析,改变浇铸方案,控制钢水在流钢槽真空精炼时间,提高除气效果。经过实验对比,得出整炉钢水通过流钢槽时间与合金氧氮含量关系曲线。得出结论:采用适当的延长浇铸时间的方法,可以有效控制Ni基高温合金氧氮含量,提高合金品质。

镍基高温合金真空感应熔炼过程研究

介绍了熔炼镍基高温合金坩埚的氧化镁、氧化钙和铝镁三种类型。分析了冶炼镍基高温合金过程中,熔化期和精炼期对去除钢液中氧氮气体含量的作用,以及浇注过程中注意事项,提高母合金锭冶金质量。

影响VOD精炼的工艺因素

以工业试验和生产数据为基础,对不锈钢VOD法进行了分析,讨论了影响VOD过程的工艺因素。结果表明:通过合理控制真空度、氧枪高度、供氧强度及吹氩强度等参数,可以准确判断VOD吹炼终点,实现真空下"脱碳保铬"的有效控制。

RH-KTB氧枪射流特性的数值模拟

以西昌钢钒200 t RH-KTB真空精炼装置为原型,借助CFD数值模拟的方法,通过分析射流马赫数、射流动压和半射流宽度,研究了常压及真空条件下超音速氧气射流的特性。研究结果表明:射流马赫数随着环境压力的降低而增加,但以牺牲流动稳定性为代价;尽管存在“流动不稳定”的情况,但适当降低环境压力至10000 Pa有助于减小半射流宽度;当环境压力降至1000 Pa时,射流变得非常不稳定,膨胀严重不足会使流动在0.9 m处出现真空断层。

真空精炼时间对FGH96粉末高温合金氧含量的影响

针对粉末高温合金FGH96真空熔炼过程,采用VIDP炉熔炼设备进行工程化熔炼,精炼时期真空度控制在10Pa以下,使用氧化铝材质取样器分别对FGH96高温合金精炼过程进行取样,分析氧含量变化过程,通过选取5个不同精炼时间取样,提出合适精炼时间,使工程化中FGH96氧含量控制在稳定水平。

汽车用高品质非调质钢生产过程中的非金属夹杂物研究

研究了"顶底复吹转炉炼钢-LF精炼-VD真空处理-喂硫线增硫"工艺生产高品质汽车用非调质钢铸坯的全过程,特别关注了冶炼过程中非金属夹杂物的演变规律。对冶炼过程全程提取钢样和渣样,分析了钢样和渣样的化学成分。采用SEM-EDX系统地分析了钢样中非金属夹杂物的形貌和成分。实验结果表明:采用制定工艺路线,能生产出[P]的质量分数在0.012%以下,T[O]的质量分数为10×10-6左右的非调质钢铸坯。连铸坯中观察到的非金属夹杂物绝大部分是纯MnS夹杂物,尺寸较大呈浅色不规则形状。铸坯中只存在很少量的、尺寸较小的氧化物夹杂。这些氧化物和MnS组成复合的夹杂物,呈深色在MnS夹杂物的中心,其尺寸较小约为2μm。研究表明:此工艺路线生产出的超低氧高品质非调质钢完全能满足汽车用的需要。

真空二次还原精炼法制备低氧高钛铁合金的研究

以铝热法生产的高钛铁为原料,以Al为还原剂进行真空还原精炼制备低氧高钛铁。研究了精炼温度、精炼时间等因素对精炼效果的影响,采用XRD、SEM及化学元素分析等手段对高钛铁合金进行了表征。结果表明:精炼后的高钛铁主要含有TiFe2、Fe2TiO5、TiO、Al2O3、TiAl、Fe0.942O等相,精炼后合金的微观结构均匀致密,夹杂物得到有效去除,氧含量大幅降低。但精炼温度过高,精炼时间过长,会恶化精炼效果。精炼后合金中钛含量(质量分数)为(69.00～71.00)%,铝含量低于2.50%,硅含量低于2.63%,氧含量低于3.52%,完全符合优质高钛铁的技术指标。

RH精炼钢中全氧量变化与操作改进

为了使钢中全氧量控制在一个适当的水平,在武钢炼钢总厂RH真空脱气装置对低碳、超低碳钢进行了脱氧净化试验.结果表明,影响全氧去除的因素按作用高低依次是出钢溶解氧水平,溶解氧与钢包渣的交互作用,钢包渣,和真空处理净化时间.通过改进工艺生产了全氧量≤10×10-6,非金属夹杂物尺寸<10μm的清洁钢水,建立了一个钢包内钢水全氧浓度随时间变化的新方程,该方程考虑了全氧的表观平衡含量及环流、扩散传质对去除氧化物夹杂速率的影响.

节能技术在RH真空精炼工艺中的应用

介绍了MFB顶吹氧枪技术、水环真空泵技术和干式机械泵技术等3种节能技术在RH真空精炼工艺的应用。国内某钢厂300 t RH真空精炼系统的应用表明:应用MFB顶吹氧枪技术,RH处理过程钢液温降可减少15.8℃;应用水环真空泵技术,可降低RH吨钢生产成本约2.25元;应用干式机械泵技术,可降低RH吨钢生产成本约6.05元。

VD炉氧脱碳工艺生产实践

为了研发MCCR低碳钢种,采用KR→转炉→VD炉→LF炉工艺流程,开发利用VD炉氧脱碳工艺,生产超低碳钢(w([C])小于0.02%)。复吹转炉出钢w([C])小于0.06%,沸腾出钢,出钢过程平均脱碳率为33%;VD炉真空处理保持深真空(小于67Pa),脱碳率达到65%,实现脱碳后平均w([C])为0.006 7%,最低w([C])为0.002 3%。LF炉采用控制增碳深脱硫,完全能够满足MCCR超低碳超低硫钢生产需求。

20CrMnTiH齿轮钢夹杂物控制体系

齿轮钢是用于加工制造齿轮的钢材,齿轮钢中的夹杂物级别是影响齿轮寿命的关键因素。以20CrMnTiH齿轮钢为研究对象,形成囊括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、真空脱气(VD)、方坯连铸等工艺流程的控制体系。一是将转炉终点温度从1 660℃调整至1 620℃,将终点碳含量从0.03%调整至0.08%,使得钢中氧含量从0.092%降低至0.034%;二是优化精炼渣系,将氧化钙含量由62%~66%调整至55%~60%,将三氧化二铝含量由25%~31%调整至32%~36%,将二氧化硅含量由6%~10%调整至4%~9%;三是在真空脱气工序中,将真空时间由12 min延长至18 min,促进氢、氧等元素的去除;四是在方坯连铸过程中,采取保护浇铸措施,避免钢水与空气接触,避免因二次氧化而产生夹杂物。试制结果表明:A类细系夹杂物由2.0级降低至1.0级、粗系夹杂物由1.0级降低至0.5级;D类细系夹杂物由1.5级降低至1.0级、粗系夹杂物由1.0级降低至0.5级。成品能够满足高质量品种要求。