簾線鋼夾雜物成分控制最小自由能變化模型

采用光學顯微鏡、sem和epma分析了簾線鋼中鈦夾雜物形貌,定性分析了其成分,并運用熱力學、凝固偏析及長大動力學理論初步計算得出：在目前南鋼80級簾線鋼生產條件下,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。

使用熱力學軟件factsage計算固定cao、mgo含量的mno-sio2-al2o3渣系相圖低熔點區(qū)（≤1500℃）,及固定mno、mgo含量的cao-sio2-al2o3渣系相圖低熔點區(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,將其標在相圖中相應位置,并與factsage計算的熔點結果對比。結果表明,夾雜物熔化溫度測定結果與factsage計算結果基本相符,在此基礎上,討論了夾雜物熔點與變形狀態(tài)的關系。

研究了采用ld-rh-lf-cc工藝流程生產簾線鋼時,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提高。采用低堿度、低al2o3含量的頂渣精煉工藝,嚴格控制鋼中w([als])在0.0005%～0.001%范圍內,促進夾雜物上浮,有利于鋼中氧化物夾雜的數(shù)量減少、尺寸細小和塑性化。

為了滿足高強度鋼簾線的生產要求,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理進行了總結,并對國內幾家著名鋼廠控制簾線鋼夾雜物的措施進行了分析。

在實驗室條件下,采用高溫鉬絲爐對用45鋼和重軌鋼熔煉成的簾線鋼進行脫氧和渣鋼平衡試驗,研究了精煉渣組分對夾雜物形態(tài)的影響。結果表明: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質量分數(shù)控制在10%以下時,能夠使cao-sio2-al2o3夾雜物處于塑性范圍內。因此,在低堿度條件下,通過si、mn脫氧和調整精煉渣中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)化轉爐出鋼工藝、控制轉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)。實踐表明:當鋼中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到控制鋼中夾雜物形態(tài)的目的。試驗結果表明,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。

通過對國內外5個鋼廠所生產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含量進行了對比,結果表明國外鋼廠的控制效果要明顯好于國內鋼廠。

輪胎簾線用鋼夾雜物形態(tài)的控制

對宣鋼生產45鋼時連鑄過程中中包鋼水溫度的波動情況進行了調查,對其影響因素進行了分析,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)都有嚴格的要求，非金屬夾雜物又是影響硬線鋼質量的主要因素之一。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夾雜的形成熱力學進行了計算,通過理論計算表明,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)理論分析結果,采取了相應的技術措施,使與鈦夾雜相關的簾線鋼合格率得到明顯提高。

通過工業(yè)試驗研究了q345鋼在鋼包精煉過程和rh處理過程中夾雜物成分的變化。結果表明:通過與高堿度、低氧化性渣的反應,鋼水中的大部分al2o3夾雜物轉變?yōu)榫哂休^低熔點的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。結果表明:當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(≤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方案,得出熱軋板和鑄坯夾雜物分布。結果表明開澆初期4m以內的頭坯存在2級以上的b類夾雜物和保護渣卷渣。開澆初期鋼水注流的二次氧化是導致頭坯夾雜物超標的主要因素。提出開澆初期增加吹氬量和適當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、焊接、耐腐蝕等性能產生不利影響,進而給油氣輸送管道的安全運營帶來很大的工程風險。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)帶來的風險,對大型夾雜物在冶煉過程中的運動規(guī)律進行分析,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外層變形程度的不均勻性,嚴重時可能導致斷絲。通過分析碳原子在簾線鋼熱軋過程中的擴散行為,建立了考慮變形和溫度變化的簾線鋼盤條脫碳計算模型。該模型計算結果與實測值非常接近,可用于指導生產工藝改進,提高產品質量。

介紹氮在鋼中的作用與來源,闡述氮對簾線鋼的顯著影響,并通過熱力學計算,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的措施。通過這些措施的實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%,為進一步穩(wěn)定和提高簾線鋼的質量提供依據(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—結晶器中不同環(huán)節(jié)中的去除夾雜物的不同手段進行綜合分 析，得到各環(huán)節(jié)中間包均應保護澆注和防止卷渣卷氣，中間包應具有合理的結構（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晶器液面波動進行抑 制。電磁攪拌和電磁連鑄有利于改善鑄坯的內部質量和防止振痕的產生。 關鍵詞：中間包夾雜物去除控制 inclusionsremovalandcontrolinthesteelmelt liujingangliuliu (cisri,beijing10

立足企業(yè)實踐,深度剖析鋼中夾雜物存在狀態(tài)及其對性能的影響.突出技術要求,強化質量在線管理.

《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北京科技大學冶金與生態(tài)工程學院，北京100083） 摘要：首先論述了連鑄過程中夾雜物的來源，包括內生與外來夾雜，著重于二次氧 化產物、卷渣、內襯侵蝕以及在內襯耐火材料上的夾雜物聚集；其次，論述了由夾雜 物導致產品的各類缺陷，總結了目前評估鋼潔凈度的“技術狀況”，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方面改善鋼的潔凈度的操作實踐。 關鍵詞：夾雜物；缺陷；板坯連鑄機；工廠測試；檢測方法 中圖分類號：tg143.1+3文獻標識碼：a文章編號：1004-4620（2005）01-0

介紹了浦項制鐵簾線鋼的生產情況，包括：生產流程、設備參數(shù)、設備改造、工藝控制等要求。

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