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提高低合金钢钢水质量的研究
连铸钢水质量对连铸生产顺行和铸坯质量以及钢材的使用性能等有着重要影响。随着用户对钢材使用性能的要求提高,对钢质量的要求也不断提高。高质量的低合金钢如管线钢、容器钢、耐酸钢、一级汽车面板等钢种对钢中[S]或T[O]提出了严格的要求。要求钢中[S]<0.010%甚至0.005%,T[O]<0.002%甚至0.001%。20世纪90年代日本通过采用出钢后真空吸渣、LF造渣精炼和RH真空处理等精炼工艺技术,生产出了[S]和T[O]均≤10×10-6的极低硫、低氧低合金钢,使钢水质量得到了大幅度提高。

攀钢虽拥有较为完善的精炼装备条件,但因钢水运输距离以及吊车作业能力等方面的限制,炉机节奏匹配困难,致使LF炉精炼时间较短,仅起到调温的作用,LF精炼功能未能充分发挥,精炼过程的脱硫能力较低,夹杂去除能力弱,精炼过程增[N]较大,钢中[S]、[N]、T[O]等与高端产品需求尚存在一定差距。此外,因铁水预处理脱硫能力不足,炉后缺乏有效地控硫技术措施,因而钢中硫高而改钢的炉数较多。

采用的生产工艺流程为铁水预处理-转炉冶炼-LF精炼-钙处理-连铸。试验工艺采用出钢过程加入6~10kg/t的高碱度精炼渣(65%~75%的CaO,10%~20%CaF2)、出钢后加入2kg/t的调渣剂,LF工序再次加入2~3kg/t的高碱度精炼渣,并补加0.3~0.6kg/t铝丸的分步调整方法,对钢包渣的组成和氧化性进行控制;同时将精炼后的软吹氢时间延长至6min以上。采取这种分步调整的方法是为了加快LF精炼时的成渣速度,缩短精炼时间,以满足连铸生产节奏的需求。

采用试验工艺,将钢包渣CaO/Al2O3控制在1.2~1.6,渣中(FeO)≤1.5%,炉渣光学碱度Λ≥0.73时,精炼过程脱硫率提高至46.2%,T(O)降低率提高至39.2%,成品[S]平均0.007%,T(O)平均14.69×10-6,且非金属夹杂物多为A、D类,B类少见、无C类,夹杂级别多为0.5级。

在钢包渣成分控制基础上,精炼结束后的软吹氩时间对钢中T(O)有重要的影响,随软吹氩时间的延长,钢中T(O)降低。软吹氩大于6min后,降低趋势减缓,生产中应确保6min以上的软吹氩时间。

改变精炼渣加入方式,在出钢过程加入精炼渣,可确保对脱氧钢液的良好覆盖,出钢过程的增氮量减少约5×10-6,并有利于缩短精炼时间;提高精炼渣的发泡能力,使精炼过程增氮量减少约5×10-6。

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