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当期目录

2021年 第37卷 第5期    刊出日期:2021-10-05
上一期   
铁水预处理

鱼雷罐加废钢对铁水渣及铁水脱硫的影响

刘自康, 郑 毅
2021, 37(5):  1-5. 
摘要 ( 103 )  
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为解决鱼雷罐加废钢后镁基复合喷吹脱硫工艺终点硫含量异常偏高时有发生的问题,对异常炉次脱硫前的铁水渣进行了观察并取样分析,结果表明,铁水渣为油渣,其成分完全不同于高炉渣,碱度不超过0.3,w(CaO)/w(Al2O3)<0.85,属于带有一定氧化性的酸性渣。随铁水渣碱度大幅降低,渣中 SiO2活度显著增加、脱硫产物的饱和溶解度降低,促进了Mg与Si的反应,抑制了脱硫反应,从而导致终点硫含量大幅增加,镁粉利用率显著降低。鱼雷罐加废钢改变了铁水渣成分,是频繁形成油渣的根本原因,通过采取减少鱼雷罐中氧化铁带入量和油渣炉次“前扒渣+后扒渣”两大措施,油渣发生率由40%降至15.6%,油渣炉次的镁粉利用率恢复至43.8%。
转炉及电炉冶炼

顶吹转炉中高磷铁水脱磷工艺研究

丁 宁, 孟义春, 李 宁, 韩学义, 王 勇, 姜卓豪
2021, 37(5):  6-11. 
摘要 ( 90 )  
相关文章 | 计量指标
研究了顶吹转炉双渣法冶炼中高磷铁水的工艺方案,并进行了工业试验。通过合理搭配铁矿石、废钢和氧气比例,抑制熔池温度,分析了冶炼过程需要控制的关键因素。结果表明:在铁水磷质量分数为0.12%~0.15%条件下,半钢渣碱度控制在2.0~2.3TFe质量分数控制在15%~18%;终点渣碱度控制在3.0~3.5TFe质量分数控制在15%~18%,半钢倒渣量40%~60% ,可以使转炉终点磷质量分数控制在0.008%

转炉采用石灰石造渣水模拟试验研究

李晨晓, 毛文文
2021, 37(5):  12-16. 
摘要 ( 124 )  
相关文章 | 计量指标

为研究复吹转炉采用石灰石造渣过程中的熔池特性,建立了石灰石造渣时CO2释放的水模型,用水模拟铁水,用干冰模拟石灰石。采用熔池电导率法考察了不同条件下的混匀时间。研究结果表明,顶吹气体和底吹气体是熔池搅拌的主要动力,增加供气流量能缩短熔池混匀时间;混匀时间随枪位的提高逐渐增长。通过增加顶吹气体流量及氧枪枪位,可使火点区凹坑面积增大,而增加底吹气体则起到相反的作用。石灰石加入熔池后释放CO2气体,向熔池中加入适量的石灰石,能降低熔池的混匀时间。

炼钢铁水直接合金化工艺试验研究

富志生, 杨永刚
2021, 37(5):  17-21. 
摘要 ( 71 )  
相关文章 | 计量指标
基于某钢厂现场条件,对转炉出钢后使用铁水直接合金化炼钢的可行性进行了理论分析,并依据分析结果开展现场工业试验。试验结果表明:铁水中固有的碳、硅、锰元素均可作为钢水的合金化元素。在60t转炉上试验,每兑入铁水 0.8 t,钢水平均增碳 0.05%,硅、锰质量分数变化量为0.01%0.02%,对钢水含量的影响并不显著,可满足后道工序精炼过程钢水温度和成分的窄范围控制要求。炼钢铁水直接合金化工艺是一种创新的合金化后移的方式,有显著的经济效益。通过现场设备改进、工艺理论计算及试验研究,利用铁水在转炉阶段进行直接合金化,进一步推广应用是可行的。
凝固与浇铸

坯连铸浸入式水口浸入深度对卷渣行为的影响

王 博, 邹 平, 孙秀兵, 李建军, 孙立根, 朱立光,
2021, 37(5):  22-28. 
摘要 ( 101 )  
相关文章 | 计量指标
板坯连铸中,浸入式水口浸入深度对保护渣卷入有着非常重要的影响。针对某厂板坯结晶器流场、钢液表面流动情况展开研究,通过数值模拟对不同浸入水口浸入深度进行对比分析,并采用水模型试验进行验证。结果表明,浸入深度为100 mm110 mm时,结晶器液面表面流速较高,最高分别为0.215 m/s0.210 m/s;浸入深度为120 mm130 mm时,表面最高流速分别为0.181 m/s0.179 m/s,表面流速在接受范围之内,卷渣几率较小。对水模研究发现,浸入深度为100 mm110 mm时旋涡现象明显,液渣层不对称,并存在卷渣现象。综合考虑,当拉速1.65 m/min时,该研究水口浸入深度在120130 mm较为合理。
Hi-B钢连铸坯凝固组织及偏析的研究
李 辉, 时朋召, 仇圣桃, 杨 军, 邹德宁
2021, 37(5):  29-34. 
摘要 ( 104 )  
相关文章 | 计量指标
通过工业试验,借助低倍检验、化学分析和原位分析等手段,对不同过热度和二冷比水量条件下Hi-B钢铸坯的宏观凝固组织和元素偏析进行分析检测,探究钢水过热度和二冷强度对铸坯凝固组织和元素分布的影响规律。结果表明,提高二冷强度,可使柱状晶率增加,降低过热度,可保留一定数量的等轴晶区。但过热度和二冷强度对铸坯中心等轴晶晶粒尺寸影响较小,铸坯中心等轴晶尺寸为3.0~3.4 mm。随着柱状晶率增加,碳的偏析逐渐改善,硫偏析先加剧后减轻。在过热度20 ℃、比水量1.38 L/kg的铸坯中,内弧侧粗大晶粒可达9.8 mm,高溶质浓度的钢液在枝晶间隙流动,造成严重的碳、硫偏析。
基于扇形段受力预测模型的动态辊缝控制技术
何新军, 何小群
2021, 37(5):  35-40. 
摘要 ( 95 )  
相关文章 | 计量指标
扇形段辊缝的优化设计与控制是连铸生产中的重要工艺。通过有限元仿真及样机实测对扇形段拉杆变形及框架挠度进行评估,分析了浇铸过程中影响扇形段变形主要铸坯反力,提出了基于扇形段受力预测模型的动态辊缝控制方法,实现了扇形段变形动态补偿。生产结果表明,扇形段辊缝控制精度达±0.15mm,板坯厚度规格满足工艺要求,生产钢种铸坯中心偏析稳定控制在C15/M30以下。

敬业钢铁通道式电磁感应加热中间包生产实践

徐海强, 曾岳飞, 谢 力, 陈晓东, 郭士萌
2021, 37(5):  41-45. 
摘要 ( 82 )  
相关文章 | 计量指标
介绍了敬业钢铁有限公司通道式感应加热连铸中间包的工艺特征,综述了中间包电磁感应加热技术的应用情况,理论分析了连铸中间包在电磁感应作用下的升温特征。工业试验结果表明,在目标浇铸温度为1595℃时,不使用电磁感应加热条件下,连铸中间包内钢液的温度波动在±8℃,在使用电磁感应加热条件下,连铸中间包的温度保持在±3℃。在整个浇铸过程中,基本实现了低过热度恒温浇铸。该技术对于提高铸坯的等轴晶比率,防止水口堵塞和提高浇铸速度具有重要的意义。
镁质干式料中间包烘烤工艺改善实践
李尚兵, 陈远清, 黄建军, 耿恒亮, 李占春, 汪德伟
2021, 37(5):  46-49. 
摘要 ( 57 )  
相关文章 | 计量指标
针对某钢厂中间包工作层在使用时出现塌包问题,通过对干式料烘烤过程强度、烘烤升温变化规律等进行测试分析,发现烘烤工艺不合理是诱发中间包工作层塌包的主要原因。对镁质干式料中间包工作层烘烤工艺优化改进后,烘烤过程均匀升温,减少了干式料内外表面强度偏差,消除了烘烤不合理导致的塌包问题。
产品工艺与质量控制
风塔板钢炼钢连铸过程中夹杂物的演变
周杨鹏, 杨 健, 郑 磊, 和珍宝, 左 帅
2021, 37(5):  50-59. 
摘要 ( 52 )  
相关文章 | 计量指标
研究了风塔板Q355D钢炼钢连铸过程中非金属夹杂物的演变行为与规律。钙处理后夹杂物的平均成分朝着CaO质量分数增加的方向移动,并靠近夹杂物液相区附近。通过软吹大幅度降低了大型夹杂物的数量,提高了钢液的洁净度。在铸坯位置,夹杂物中CaO的质量分数降低,MnSCaS的复合夹杂物数量增加,夹杂物的尺寸明显增大。在中间包开浇阶段,由于非稳态浇铸的缘故,加上中间包覆盖剂碱度过低,FeO的质量分数偏高,导致复合氧化物夹杂数量密度明显升高,平均尺寸有所增加。FactSage7.3软件热力学计算结果与夹杂物分析统计结果基本吻合。
CSP生产Q345热轧板边裂的成因分析与控制
王君驰, 郑 万, 王春锋, 叶 飞, 钱 龙, 康惠柄,
2021, 37(5):  60-66. 
摘要 ( 64 )  
相关文章 | 计量指标
CSP生产热轧板的边裂与连铸、加热及轧制等多工序的工艺异常有关,采用扫描电镜、金相显微镜等手段研究了Q345热轧板的边裂特征,分析其主要影响工序及成因,以提高控制措施的有效性。结果表明,典型热轧板缺陷试样边部的表面和窄边均存在轧向裂纹,裂纹开口及周围含有KNa等保护渣特有元素的氧化物,裂纹两侧存在明显脱碳、晶粒长大等高温氧化特征,推测这些缺陷起源于结晶器卷渣形成的铸坯窄边皮下夹渣,经过高温加热、轧制演变而成;窄边裂纹一侧局部存在纤维状金属流变组织,与热轧过程边部过冷有关。降低结晶器卷渣、优化板坯加热及轧制冷却工艺,有助于降低热轧板的边裂缺陷。
薄厚度板坯连铸机非稳态连铸坯中夹杂物分布
黄淑媛, 杨 健, 李广帮, 康 伟, 廖相巍, 田 勇
2021, 37(5):  67-75. 
摘要 ( 65 )  
相关文章 | 计量指标
针对鞍钢股份有限公司薄厚度(200 mm)板坯连铸机生产的非稳态铸坯中夹杂物分布进行了研究。Factsage热力学计算结果表明,铸坯中的夹杂物类型主要为Al2O3TiNTi2S3MnS,及其复合夹杂物,该计算结果与夹杂物分析结果相符。在铸坯厚度方向上,内弧近表面侧的夹杂物类型主要为TiNTi2S3Al2O3+TiN复合夹杂物,且数量密度最大,这是由于内弧近表面侧铸坯冷却速度较快,这些夹杂物均质形核析出所致。铸坯宽度方向上,宽度1/2处夹杂物的主要类型为Ti2S3(TiMn)STiNTiN+(TiMn)S,并且数量密度最大,这主要是因为SN元素在铸坯宽度1/2更容易偏析富集所致。由于尺寸不小于5 μm夹杂物的数量密度按照头坯、过渡坯、正常坯、尾坯依次减少,所以研究中铸坯洁净度较好顺序是尾坯>正常坯>过渡坯>头坯。这与开浇初期中间包流动状态不稳定、夹杂去除条件差、存在二次氧化,大包交换过程中的拉速变动、结晶器液面波动加大等因素有关。铸坯中存在较多大于50 μm的球形和不规则形“Al2O3+气泡”气泡型夹杂,意味着更大尺寸的“Al2O3+气泡”气泡型夹杂发生概率较大,这容易造成热镀锌汽车外板表面线状缺陷的发生,因此应该更加严格地控制浸入式水口吹氩流量。
含钛铁素体不锈钢连铸过程保护渣性能演变对铸坯质量的影响
王 伟, 亓 捷, 翟 俊, 李 欢,
2021, 37(5):  76-79. 
摘要 ( 62 )  
相关文章 | 计量指标
结合生产实践,研究了含钛铁素体不锈钢浇铸过程中保护渣的成分及性能演变规律,分析了保护渣性能变化对铸坯质量的影响作用。得到如下结论:在含钛铁素体不锈钢连铸过程中,保护渣中Δw(TiO2)2.3%~11.4%。随着浇铸的进行,熔化温度由初始的1124℃提高至1240℃,黏度升高至0.431 Pa·sTiO2含量增加是保护渣性能恶化和铸坯表面裂纹缺陷产生的主要原因。通过控制钢中钛铝等易氧化元素含量、提高钢液洁净度、防止二次氧化等措施,在含钛铁素体不锈钢浇铸过程中,保护渣稳定性明显提高,纵裂发生率由1.5%降至0.32%
高品质超级13Cr不锈钢精炼与铸锭工艺优化
张增武
2021, 37(5):  80-84. 
摘要 ( 72 )  
相关文章 | 计量指标
针对超级13Cr不锈钢管坯钢质要求,在VOD真空度小于等于200Pa下,脱碳沸腾时间由15min延长到18min,还原硅铝分开,铝单独在第二批加入;在LF阶段将炉渣中Al2O3质量分数由15%~20%提高到20%~25%,增加3min钢包底吹中搅拌,弱搅拌时间由15min延长到18min;模铸发热剂由高热值1530型替代低热值1200型。按生产流程:铁水三脱预处理→90t K-OBM-S初炼→90t VOD脱碳→90t LF调渣模铸8.4t钢锭热轧开坯400mm×400mm→径锻管坯车光探伤交库,生产Ф210mm超级13Cr不锈钢管坯,非金属夹杂物评级达标率由60%提高到100%,探伤合格率由67.5%~79.1%提高到97%~100%,达到电渣重熔水平,省去了电渣重熔,实现了高质量、低成本、批量生产,进一步提高了模铸超级13Cr不锈钢管坯市场竞争力。