簾線鋼夾雜物成分控制最小自由能變化模型

采用光學(xué)顯微鏡、sem和epma分析了簾線鋼中鈦夾雜物形貌,定性分析了其成分,并運(yùn)用熱力學(xué)、凝固偏析及長大動力學(xué)理論初步計(jì)算得出：在目前南鋼80級簾線鋼生產(chǎn)條件下,tin只能在凝固率大于98%的兩相區(qū)或固相區(qū)生成,tin夾雜的最大尺寸小于7μm。

使用熱力學(xué)軟件factsage計(jì)算固定cao、mgo含量的mno-sio2-al2o3渣系相圖低熔點(diǎn)區(qū)（≤1500℃）,及固定mno、mgo含量的cao-sio2-al2o3渣系相圖低熔點(diǎn)區(qū);同時按照掃描電鏡能譜分析得到的簾線鋼盤條中夾雜物成分,用分析純試劑配制夾雜物,測定其熔化溫度,將其標(biāo)在相圖中相應(yīng)位置,并與factsage計(jì)算的熔點(diǎn)結(jié)果對比。結(jié)果表明,夾雜物熔化溫度測定結(jié)果與factsage計(jì)算結(jié)果基本相符,在此基礎(chǔ)上,討論了夾雜物熔點(diǎn)與變形狀態(tài)的關(guān)系。

研究了采用ld-rh-lf-cc工藝流程生產(chǎn)簾線鋼時,鋼中酸溶鋁含量的變化情況。研究發(fā)現(xiàn),精煉過程中酸溶鋁含量略有下降,但連鑄過程中酸溶鋁含量急劇下降。夾雜物中al2o3含量隨著酸溶鋁含量的上升而逐漸增大。sio2含量降低時夾雜物熔點(diǎn)提高。采用低堿度、低al2o3含量的頂渣精煉工藝,嚴(yán)格控制鋼中w([als])在0.0005%～0.001%范圍內(nèi),促進(jìn)夾雜物上浮,有利于鋼中氧化物夾雜的數(shù)量減少、尺寸細(xì)小和塑性化。

為了滿足高強(qiáng)度鋼簾線的生產(chǎn)要求,必須降低鋼中不變形非金屬夾雜物的尺寸和數(shù)量。本文對簾線鋼中氧化物夾雜物控制機(jī)理進(jìn)行了總結(jié),并對國內(nèi)幾家著名鋼廠控制簾線鋼夾雜物的措施進(jìn)行了分析。

在實(shí)驗(yàn)室條件下,采用高溫鉬絲爐對用45鋼和重軌鋼熔煉成的簾線鋼進(jìn)行脫氧和渣鋼平衡試驗(yàn),研究了精煉渣組分對夾雜物形態(tài)的影響。結(jié)果表明:在精煉渣堿度為0.8～1.2時,夾雜物中al2o3含量和鋼中als隨精煉渣中al2o3含量的增加而增加。把精煉渣al2o3質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在10%以下時,能夠使cao-sio2-al2o3夾雜物處于塑性范圍內(nèi)。因此,在低堿度條件下,通過si、mn脫氧和調(diào)整精煉渣中al2o3含量來控制夾雜物的形態(tài)是可行的。

為了控制簾線鋼中的鈦夾雜,要同時降低鋼水中的w(ti)及w(n)。通過采用低鈦合金、優(yōu)化轉(zhuǎn)爐出鋼工藝、控制轉(zhuǎn)爐下渣量等措施控制鋼水中的w(ti);采用低氮增碳劑,優(yōu)化全工序降氮操作等措施降低鋼水中的w(n)。實(shí)踐表明:當(dāng)鋼中w(ti)控制在不大于0.0004%,w(n)控制在不大于0.004%時,能顯著降低甚至杜絕鈦夾雜的析出。

通過改變精煉過程造渣工藝,減少al和鋁礬土的加入量達(dá)到控制鋼中夾雜物形態(tài)的目的。試驗(yàn)結(jié)果表明,對于鋼簾線的精煉,最有效控制夾雜物形態(tài)的渣是硅灰石或其它成分與硅灰石的混合物。采用新的爐渣精煉工藝,鋼水純凈度明顯改善。

通過對國內(nèi)外5個鋼廠所生產(chǎn)的鋼簾線盤條中夾雜物形態(tài)和成分的對比分析,找出了國內(nèi)鋼廠在夾雜物形態(tài)和成分控制上與國外鋼廠的差距,尤其是在夾雜物的塑性和尺寸兩個方面。同時還對盤條中t.o、n和als含量進(jìn)行了對比,結(jié)果表明國外鋼廠的控制效果要明顯好于國內(nèi)鋼廠。

輪胎簾線用鋼夾雜物形態(tài)的控制

對宣鋼生產(chǎn)45鋼時連鑄過程中中包鋼水溫度的波動情況進(jìn)行了調(diào)查,對其影響因素進(jìn)行了分析,提出了改善中包鋼水穩(wěn)定性的措施。

硬線盤鋼制品對鋼的純凈度，夾雜物的尺寸、分布以及形態(tài)都有嚴(yán)格的要求，非金屬夾雜物又是影響硬線鋼質(zhì)量的主要因素之一。本文通過介紹硬線鋼中非金屬夾雜物的來源和分類，分析了不同類型夾雜物的形成機(jī)理及形貌，指出了非金屬夾雜物對硬線鋼的影響和危害。

對簾線鋼中tin夾雜的形成熱力學(xué)進(jìn)行了計(jì)算,通過理論計(jì)算表明,在簾線鋼凝固過程后期,固液界面的tin平衡濃度積較低,易形成鈦夾雜。相對碳含量較低的簾線鋼而言,碳含量較高的簾線鋼在凝固后期由于固液界面的溫度較低,導(dǎo)致tin平衡濃度積也較低,更易于形成鈦夾雜。根據(jù)理論分析結(jié)果,采取了相應(yīng)的技術(shù)措施,使與鈦夾雜相關(guān)的簾線鋼合格率得到明顯提高。

通過工業(yè)試驗(yàn)研究了q345鋼在鋼包精煉過程和rh處理過程中夾雜物成分的變化。結(jié)果表明:通過與高堿度、低氧化性渣的反應(yīng),鋼水中的大部分al2o3夾雜物轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^低熔點(diǎn)的cao-al2o3-mgo夾雜物。研究了rh處理后鈣的加入量對夾雜物成分的影響。結(jié)果表明:當(dāng)鋼包頂渣的成分控制在w(cao)=50%～55%、w(caf2)=5%～8%、w(al2o3)=25%～30%、w(sio2)=5%～8%、w(mgo)=5%～10%、w(feo)<1%,經(jīng)過鋼包精煉和rh處理,每噸鋼水中加入0.12kg鈣后,鋼水中夾雜物的平均成分處于低熔點(diǎn)(≤1500℃)區(qū)。

研究了管線鋼澆次頭坯夾雜物的主要來源及控制措施。采取將澆次頭坯軋制成熱軋板和在熱軋板取樣分析的試驗(yàn)方案,得出熱軋板和鑄坯夾雜物分布。結(jié)果表明開澆初期4m以內(nèi)的頭坯存在2級以上的b類夾雜物和保護(hù)渣卷渣。開澆初期鋼水注流的二次氧化是導(dǎo)致頭坯夾雜物超標(biāo)的主要因素。提出開澆初期增加吹氬量和適當(dāng)延長吹氬時間能夠較好的排除中包空氣,對降低注流二次氧化起到很好作用。

管線鋼中大型夾雜物的存在會對高鋼級管線鋼的力學(xué)、焊接、耐腐蝕等性能產(chǎn)生不利影響,進(jìn)而給油氣輸送管道的安全運(yùn)營帶來很大的工程風(fēng)險(xiǎn)。近年來,許多管道工程使用的高鋼級管線鋼均在金相檢測過程中發(fā)現(xiàn)了超尺寸大型夾雜物。為了有效降低管線鋼中大型夾雜物的存在給管道輸送系統(tǒng)帶來的風(fēng)險(xiǎn),對大型夾雜物在冶煉過程中的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行分析,最終確定d類夾雜物臨界尺寸為50μm,b類夾雜物的臨界厚度為33μm.

簾線鋼盤條表面脫碳會加劇盤條內(nèi)外層變形程度的不均勻性,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致斷絲。通過分析碳原子在簾線鋼熱軋過程中的擴(kuò)散行為,建立了考慮變形和溫度變化的簾線鋼盤條脫碳計(jì)算模型。該模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測值非常接近,可用于指導(dǎo)生產(chǎn)工藝改進(jìn),提高產(chǎn)品質(zhì)量。

介紹氮在鋼中的作用與來源,闡述氮對簾線鋼的顯著影響,并通過熱力學(xué)計(jì)算,說明在凝固過程中tin夾雜的析出行為,最后對鋼中氮的控制提出相應(yīng)的措施。通過這些措施的實(shí)施和過程工藝的控制,簾線鋼成品w(n)平均降低0.7×10-6,w(n)小于50×10-6的比例由原來的92.86%提高到目前的94.25%,為進(jìn)一步穩(wěn)定和提高簾線鋼的質(zhì)量提供依據(jù)。

鋼中夾雜物去除與控制 劉金剛劉瀏 （鋼鐵研究總院冶金工藝研究所，北京100081） 摘要：通過對鋼包—中間包—結(jié)晶器中不同環(huán)節(jié)中的去除夾雜物的不同手段進(jìn)行綜合分 析，得到各環(huán)節(jié)中間包均應(yīng)保護(hù)澆注和防止卷渣卷氣，中間包應(yīng)具有合理的結(jié)構(gòu)（上下?lián)鯄Α?湍流抑制器、旋渦抑制器）以得到合理的流場；利用鋼包注流的剪切破碎作用在中間包中生 成的小氣泡、中間包氣幕擋墻和電磁攪拌離心流動可以有效去除鋼水中夾雜物；電磁制動技 術(shù)日趨成熟但其能耗較大，因此可以發(fā)展低能耗的中間包真空澆注對結(jié)晶器液面波動進(jìn)行抑 制。電磁攪拌和電磁連鑄有利于改善鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量和防止振痕的產(chǎn)生。 關(guān)鍵詞：中間包夾雜物去除控制 inclusionsremovalandcontrolinthesteelmelt liujingangliuliu (cisri,beijing10

立足企業(yè)實(shí)踐,深度剖析鋼中夾雜物存在狀態(tài)及其對性能的影響.突出技術(shù)要求,強(qiáng)化質(zhì)量在線管理.

《山東冶金》2005年第1期 連鑄鋼中的夾雜物 張立峰1，王新華2 （1departmentmechanicalandindustrialengineering,universityofillinoisaturbanachampaign； 2北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院，北京100083） 摘要：首先論述了連鑄過程中夾雜物的來源，包括內(nèi)生與外來夾雜，著重于二次氧 化產(chǎn)物、卷渣、內(nèi)襯侵蝕以及在內(nèi)襯耐火材料上的夾雜物聚集；其次，論述了由夾雜 物導(dǎo)致產(chǎn)品的各類缺陷，總結(jié)了目前評估鋼潔凈度的“技術(shù)狀況”，討論了多種直接 和間接的方法。最后論述了在中間包和連鑄機(jī)方面改善鋼的潔凈度的操作實(shí)踐。 關(guān)鍵詞：夾雜物；缺陷；板坯連鑄機(jī)；工廠測試；檢測方法 中圖分類號：tg143.1+3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：1004-4620（2005）01-0

介紹了浦項(xiàng)制鐵簾線鋼的生產(chǎn)情況，包括：生產(chǎn)流程、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備改造、工藝控制等要求。

根據(jù)湘鋼生產(chǎn)簾線鋼xlx72a的實(shí)際情況,對煉鋼工藝過程中的化學(xué)成分、夾雜物和碳偏析的控制思路和方法進(jìn)行了闡述,提出了一套行之有效的簾線鋼生產(chǎn)煉鋼工藝控制方法。