超大规格风电用连铸圆坯的氢含量控制

针对直径大于等于800 mm的超大规格风电用连铸圆坯因氢含量高出现探伤不合缺陷的问题,通过检测原辅料水分、利用Hydris定氢仪探究全工序钢水氢含量的变化规律。结果表明,铸坯氢含量的主要来源是原辅料水分、炉气气氛潮湿、耐火材料不完全分解。为降低铸坯氢含量,提出了工艺改进措施:转炉吹炼8 min后应不加或加入水分含量较低的原辅料;LF精炼工序投入较少的原辅料;入VD工序前小渣量控制,破空后低速喂线,控制喂线数量及种类在较小范围;小火烘烤连铸中间包60 min,定期清理中间包透气孔。工艺优化后,VD到站钢水w(H)≤3.6×10^(-6),VD离站钢水w(H)≤0.77×10^(-6),连铸中间包首炉钢水w(H)≤2.0×10^(-6),第2炉w(H)≤1.6×10^(-6),连浇炉次w(H)≤1.1×10^(-6),成功降低了超大规格风电用连铸圆坯的氢含量,保证了成品锻件的质量。

电炉短流程高品质钢生产控氮技术探索与创新实践

电炉短流程炼钢是实现钢铁工业减碳的重要路径,但传统电炉短流程炼钢以废钢为原材料,以电能为主要能量来源,熔池内碳氧反应不足,电弧持续放电电离空气致使钢液氮质量分数偏高且氮的脱除与控制较为困难。由于氮对钢质量的影响,长期以来钢中氮质量分数控制是电炉短流程高品质钢生产的重点和难点,目前对于钢中氮质量分数有严格要求的高品质钢种几乎全部由长流程生产制造。为扩大电炉短流程生产钢种,提高电炉短流程行业竞争力,综述了钢中氮的危害以及电炉炼钢控氮难点,总结了钢液脱氮机理和电炉炼钢控氮技术研究进展,并结合本团队的研究和实践,提出了CO_(2)复合喷吹控氮技术和中空电极富氢气体喷吹控氮技术。CO_(2)复合喷吹控氮技术将CO_(2)载气喷吹碳粉和CO_(2)-Ar混合底吹相结合,一方面通过降低炉内氮分压并优化泡沫渣形成减少钢液吸氮量,另一方面利用CO_(2)-Ar混合底吹高效吸附脱氮原理降低钢液氮质量分数。中空电极富氢气体喷吹控氮技术在隔绝电弧周围空气的同时,利用电极产生的电弧将多元气体电离成富氢等离子体和钢中氮结合逸出钢液实现脱氮。工业实践结果表明,CO_(2)复合喷吹控氮技术可将全废钢电炉出钢平均氮质量分数由0.00814%降至0.00508%;应用中空电极富氢气体喷吹控氮技术后可将电炉出钢平均氮质量分数从0.00585%降至0.00466%,最低仅为0.00299%。可有效降低电炉冶炼出钢氮质量分数,助力电炉短流程高品质钢生产进一步发展,推动实现钢铁行业绿色低碳的发展目标。