D0L:10.13374.issn1001-053x.2012.08.014 第34卷第8期 北京科技大学学报 Vol.34 No.8 2012年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2012 82B硬线钢精炼渣和夹杂物研究 丁 宁1,2)☒ 包燕平”解家英2) 周德》孔祥涛) 王立峰2 1)北京科技大学治金与生态工程学院,北京1000832)首钢技术研究院,北京100043 ☒通信作者,E-mail:dnsir2004@126.com 摘要从Al,03活度和夹杂物成分两方面来研究精炼渣对夹杂物的影响.采用Factsage软件对Ca0一A山,0,-SiO2- Mg0(8%)CF,(8%)炉渣中AL,0,活度进行了计算,并研究了碱度和(MgO)含量对AL,0,活度的影响.当炉渣碱度从1.0 增加到2.0时,炉渣中A山203活度随着炉渣碱度的增加而降低:当炉渣碱度从2.0增加到3.8时,A山203活度变化幅度很小: (MgO)质量分数分别为5%和8%的渣,A山,0,活度差距较小:在碱度高的炉渣中[A].容易被从炉渣还原到钢水中.在使用高 碱度精炼渣的盘条中发现许多含有Mg0的硬性夹杂物,并对此进行了分析,最后得出最适宜的炉渣碱度为2.5~3.0. 关键词精炼:炉渣:夹杂物:氧化铝:氧化镁 分类号T℉703.6 Study on refining slag and inclusions in 82B hard wire steel DING Ning,BAO Yan-ping,XIE Jia-ying?,ZHOU De,KONG Xiang-ao,WANG Li-feng? 1)School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Shougang Research Institute of Technology,Beijing 100043,China Corresponding author,E-mail:dnsir204@126.com ABSTRACT The effect of refining slag on inclusions was studied from two aspects,the activity of Al2O,and the composition of inclusions.The activity of Al2O,in a Ca0-Al2O,-Si02-Mgo(8%)CaF2(8%)slag was calculated by the thermodynamic software Factsage,and the influence of slag basicity and (Mgo)content on the activity of Al2O were analyzed.When the slag basicity increa- ses from 1.0 to 2.0,the activity of AlO in the slag decreases rapidly,and when the slag basicity increases from 2.0 to 3.8,the activity of Al,O has little change.There is little difference in the activity of Al,O between the slags with (Mgo)mass fractions of 5% and 8%,and [Al].can be easily reduced into molten steel from the slag with high basicity.Many brittle inclusions containing Mgo were found in wire rods with the high basicity refining slag,and by analysis the most appropriate basicity is 2.5 to 3.0. KEY WORDS refining:slags;inclusions:alumina:magnesia 硬线钢82B盘条是建筑和交通运输行业广泛 1精炼渣的A,03活度计算 使用的材料,制成钢铰线的强度级别最高可达2000 MPa,主要用于大型铁路、公路、桥梁和输水管道建 研究表明,夹杂物中A山03的质量分数在20% 设中.盘条经酸洗和磷化后,连续冷拔拉成5.05mm 左右,夹杂物的熔点低,有很好的变形条件-.炉 的钢丝,变形比高达85%以上.这就要求在硬线钢 渣中A山,03活度对钢中A山,0,夹杂物有很大的影 的治炼过程中要减少脆硬性夹杂的数量及提高钢水 响.采用低A山,03活度的炉渣后,钢液与其平衡的 的纯净度则.本文对生产硬线钢精炼过程进行了 夹杂物为富钙铝酸盐,在精炼温度下为液态,在搅拌 分析,以研究炉渣对夹杂物的影响.本文研究的硬 时为渣所吸收,低A山0,活度的炉渣有利于吸收高 线钢生产工艺为210t转炉→210tLF炉→160mm× AL,03类夹杂物,因此通过研究控制炉渣中AL,0,活度 160mm方坯. a,o,来达到提高炉渣吸收高A山203夹杂物的目的. 收稿日期:201106-1
第 34 卷 第 8 期 2012 年 8 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol. 34 No. 8 Aug. 2012 82B 硬线钢精炼渣和夹杂物研究 丁 宁1,2) ! 包燕平1) 解家英2) 周 德2) 孔祥涛2) 王立峰2) 1) 北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083 2) 首钢技术研究院,北京 100043 !通信作者,E-mail: dnsir2004@ 126. com 摘 要 从 Al2O3 活度和夹杂物成分两方面来研究精炼渣对夹杂物的影响. 采用 Factsage 软件对 CaO--Al2O3 --SiO2 -- MgO( 8% ) --CaF2 ( 8% ) 炉渣中 Al2O3 活度进行了计算,并研究了碱度和( MgO) 含量对 Al2O3 活度的影响. 当炉渣碱度从 1. 0 增加到 2. 0 时,炉渣中 Al2O3 活度随着炉渣碱度的增加而降低; 当炉渣碱度从 2. 0 增加到 3. 8 时,Al2O3 活度变化幅度很小; ( MgO) 质量分数分别为 5% 和 8% 的渣,Al2O3 活度差距较小; 在碱度高的炉渣中[Al]s容易被从炉渣还原到钢水中. 在使用高 碱度精炼渣的盘条中发现许多含有 MgO 的硬性夹杂物,并对此进行了分析,最后得出最适宜的炉渣碱度为 2. 5 ~ 3. 0. 关键词 精炼; 炉渣; 夹杂物; 氧化铝; 氧化镁 分类号 TF703. 6 Study on refining slag and inclusions in 82B hard wire steel DING Ning1,2) ! ,BAO Yan-ping1) ,XIE Jia-ying2) ,ZHOU De 2) ,KONG Xiang-tao 2) ,WANG Li-feng2) 1) School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2) Shougang Research Institute of Technology,Beijing 100043,China !Corresponding author,E-mail: dnsir204@ 126. com ABSTRACT The effect of refining slag on inclusions was studied from two aspects,the activity of Al2O3 and the composition of inclusions. The activity of Al2O3 in a CaO-Al2O3-SiO2-MgO( 8% ) -CaF2 ( 8% ) slag was calculated by the thermodynamic software Factsage,and the influence of slag basicity and ( MgO) content on the activity of Al2O3 were analyzed. When the slag basicity increases from 1. 0 to 2. 0,the activity of Al2O3 in the slag decreases rapidly,and when the slag basicity increases from 2. 0 to 3. 8,the activity of Al2O3 has little change. There is little difference in the activity of Al2O3 between the slags with ( MgO) mass fractions of 5% and 8% ,and [Al]s can be easily reduced into molten steel from the slag with high basicity. Many brittle inclusions containing MgO were found in wire rods with the high basicity refining slag,and by analysis the most appropriate basicity is 2. 5 to 3. 0. KEY WORDS refining; slags; inclusions; alumina; magnesia 收稿日期: 2011--06--11 硬线钢 82B 盘条是建筑和交通运输行业广泛 使用的材料,制成钢铰线的强度级别最高可达 2 000 MPa,主要用于大型铁路、公路、桥梁和输水管道建 设中. 盘条经酸洗和磷化后,连续冷拔拉成5. 05 mm 的钢丝,变形比高达 85% 以上. 这就要求在硬线钢 的冶炼过程中要减少脆硬性夹杂的数量及提高钢水 的纯净度[1--4]. 本文对生产硬线钢精炼过程进行了 分析,以研究炉渣对夹杂物的影响. 本文研究的硬 线钢生产工艺为 210 t 转炉→210 t LF 炉→160 mm × 160 mm 方坯. 1 精炼渣的 Al2O3 活度计算 研究表明,夹杂物中 Al2O3 的质量分数在 20% 左右,夹杂物的熔点低,有很好的变形条件[5--6]. 炉 渣中 Al2O3 活度对钢中 Al2O3 夹杂物有很大的影 响. 采用低 Al2O3 活度的炉渣后,钢液与其平衡的 夹杂物为富钙铝酸盐,在精炼温度下为液态,在搅拌 时为渣所吸收,低 Al2O3 活度的炉渣有利于吸收高 Al2O3 类夹杂物,因此通过研究控制炉渣中 Al2O3 活度 aAl2O3来达到提高炉渣吸收高 Al2O3 夹杂物的目的. DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.08.014
·884· 北京科技大学学报 第34卷 为了减少生产A山,0,夹杂物的数量和降低炉渣 的,炉渣中(Mg0)含量对AL,O3活度影响不大,但从 中的AL,0,活度,在转炉和精炼过程采用无铝脱氧; 实际操作来看,碱度高于3.5时炉渣熔化困难,所以 为了吸收A山,03类夹杂物又要满足脱硫的要求,在 碱度不宜过大,炉渣碱度在2.5~3.0左右为合适. 精炼过程采用Ca0一AL,03-SiO2-Mg0-CaF2五元 系炉渣(其中,MgO和CF,的质量分数均为8%). 0.9 0.1 用热力学软件Factsage对五元系炉渣中的Al,0,等 0.8 0.2 活度线进行了计算,温度为1823K,计算结果如图1 0.7 0 所示. 0.6 04 为了研究碱度、(MgO)含量对炉渣的A山,0,活 质量分数 0.5 0.01 05 0.4 0.10 0.6 度的影响,设计了几组炉渣列入表1,并将结果用 0.3f 0.7 图2表示. 0.2k 0.8 从图2可以看出:A山,03活度随着碱度的增加 0.1 0.9 而降低;炉渣碱度从1.0增加到2.0时,A山203活度 ca60908070600403020A,0, 降低了近两个数量级:当碱度从2.0增加到3.8时, 质量分数 AL2O3活度降低幅度很小:(MgO)的质量分数分别为 图11823K时Ca0-Al203-Si02-Mg0-CaF2系AL203的活话度 5%和8%的两种渣,活度差距较小.因此可以得出, Fig.1 Activity of Al2O in the Ca0-Al2O;-Si02-MgO-CaF2 system 增加炉渣碱度可以达到降低炉渣的AL,0,活度的目 at 1823 K 表1不同碱度炉渣的A山203活度 Table 1 Activity of Al2O in different basicity slags 质量分数/% 碱度, 活度, 编号 Fe0+Fe203 AL203 Mgo CaF2 e(Ca0)/(Si02) a203 0.9 6 8 8 3.8 1.32×10-4 2 0.9 6 8 8 2.5 2.24×10-4 0.9 6 8 8 2.0 3.03x10-4 4 0.9 6 8 8 1.5 3.47×10-3 5 0.9 6 8 8 1.0 1.18×10-2 6 0.9 6 5 8 3.8 1.29×10-4 0.9 6 8 2.5 2.31×10-4 8 0.9 6 5 8 2.0 7.74×10-4 9 0.9 6 8 1.5 6.66×10-3 0 0.9 6 5 8 1.0 1.30×10-2 0.015m 2炉渣对夹杂物的影响 一M(0)=5% 0.012 (Mgo)=8% 2.1采用不同碱度炉渣的对比 0.009 A厂和B厂采用相同的工艺流程生产82B,两 个炼钢厂都采用CaO-CaF,渣系进行精炼,区别在 于A厂采用炉渣碱度(平均为2.6)低于B厂炉渣 0.003 碱度(>3.5).为了研究炉渣对夹杂物的影响,对两 厂炉渣、盘条夹杂物和钢水成分进行取样分析,两厂 1.0 1.5 2.02.53.03.54.0 LF精炼炉渣平均成分和精炼后钢水中酸溶铝 碱度 (A1].)的平均含量列入表2. 图2不同炉渣中的A山03活度 从表2可以看出,B厂由于采用高碱度炉渣,从 Fig.2 Activity of Al2O:in different slags 炉渣中还原到钢水中的[A].的含量多门,所以B
北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 为了减少生产 Al2O3 夹杂物的数量和降低炉渣 中的 Al2O3 活度,在转炉和精炼过程采用无铝脱氧; 为了吸收 Al2O3 类夹杂物又要满足脱硫的要求,在 精炼过程采用 CaO--Al2O3 --SiO2 --MgO--CaF2 五元 系炉渣( 其中,MgO 和 CaF2 的质量分数均为 8% ) . 用热力学软件 Factsage 对五元系炉渣中的 Al2O3 等 活度线进行了计算,温度为 1 823 K,计算结果如图 1 所示. 为了研究碱度、( MgO) 含量对炉渣的 Al2O3 活 度的影响,设计了几组炉渣列入表 1,并将结果用 图 2表示. 从图 2 可以看出: Al2O3 活度随着碱度的增加 而降低; 炉渣碱度从 1. 0 增加到 2. 0 时,Al2O3 活度 降低了近两个数量级; 当碱度从 2. 0 增加到 3. 8 时, Al2O3 活度降低幅度很小; ( MgO) 的质量分数分别为 5%和 8%的两种渣,活度差距较小. 因此可以得出, 增加炉渣碱度可以达到降低炉渣的 Al2O3 活度的目 的,炉渣中( MgO) 含量对 Al2O3 活度影响不大,但从 实际操作来看,碱度高于 3. 5 时炉渣熔化困难,所以 碱度不宜过大,炉渣碱度在 2. 5 ~3. 0 左右为合适. 图 1 1 823 K 时 CaO--Al2O3 --SiO2 --MgO--CaF2 系 Al2O3 的活度 Fig. 1 Activity of Al2O3 in the CaO-Al2O3 -SiO2 -MgO-CaF2 system at 1 823 K 表 1 不同碱度炉渣的 Al2O3 活度 Table 1 Activity of Al2O3 in different basicity slags 编号 质量分数/% FeO + Fe2O3 Al2O3 MgO CaF2 碱度, w( CaO) /w( SiO2 ) 活度, aAl 2O3 1 0. 9 6 8 8 3. 8 1. 32 × 10 - 4 2 0. 9 6 8 8 2. 5 2. 24 × 10 - 4 3 0. 9 6 8 8 2. 0 3. 03 × 10 - 4 4 0. 9 6 8 8 1. 5 3. 47 × 10 - 3 5 0. 9 6 8 8 1. 0 1. 18 × 10 - 2 6 0. 9 6 5 8 3. 8 1. 29 × 10 - 4 7 0. 9 6 5 8 2. 5 2. 31 × 10 - 4 8 0. 9 6 5 8 2. 0 7. 74 × 10 - 4 9 0. 9 6 5 8 1. 5 6. 66 × 10 - 3 10 0. 9 6 5 8 1. 0 1. 30 × 10 - 2 图 2 不同炉渣中的 Al2O3 活度 Fig. 2 Activity of Al2O3 in different slags 2 炉渣对夹杂物的影响 2. 1 采用不同碱度炉渣的对比 A 厂和 B 厂采用相同的工艺流程生产 82B,两 个炼钢厂都采用 CaO--CaF2 渣系进行精炼,区别在 于 A 厂采用炉渣碱度( 平均为 2. 6) 低于 B 厂炉渣 碱度( > 3. 5) . 为了研究炉渣对夹杂物的影响,对两 厂炉渣、盘条夹杂物和钢水成分进行取样分析,两厂 LF 精炼炉渣平均成分和精炼后钢水中酸溶铝 ( [Al]s) 的平均含量列入表 2. 从表 2 可以看出,B 厂由于采用高碱度炉渣,从 炉渣中还原到钢水中的[Al]s的含量多[7],所以 B ·884·
第8期 丁 宁等:82B硬线钢精炼渣和夹杂物研究 ·885· 表2两厂精炼渣成分以及精炼后钢水中[A].的质量分数 Al20含量降低. Table 2 Composition of refining slags and the content of [Al],in mol- ten steel after refining in two plants 表3夹杂物成分的加权平均值 Table 3 Weighted averages of inclusion composition 精炼渣成分(质量分数)/% 碱度,钢水中A.的 工厂 质量分数/% 活度, 工厂 A203 CaO Mgo R 质量分数/% Mgo A1301 Si0, Cao a203 A厂 19 7.7 51 8.1 2.6 0.0027 A厂 18 65 8 9 1.32×10-4 B厂15 5.4587.43.8 0.0032 B 31 30 27 2.24×10-4 厂的钢水中[A.的含量高,会造成钢中的A山2O3夹 2.2夹杂物的显微硬度 杂物数量增加.B厂炉渣的碱度比A厂炉渣的碱度 利用显微硬度仪对B厂钢中观察到的显微夹 高,随着碱度的提高,需要加入大量的萤石来化渣, 杂物进行测量,测量的结果如表4所示.基体的显 因而导致炉渣对炉衬的侵蚀严重,不利于埋弧操作, 微硬度是HV235,大部分显微夹杂物的显微硬度为 会导致电弧对包衬辐射侵蚀习,相比而言A厂的 HV160~220.夹杂物的硬度和熔点是相对应的,熔 炉渣较为合适. 点高的夹杂物的硬度高。从实验结果可以看出:当 采用加权平均的方法来统计两厂夹杂物的成 渣一钢一夹杂物达到平衡后大部分夹杂物控制在低 分,分析炉渣成分对夹杂物成分的影响.表3为夹 熔点区域:试样中的9"夹杂物硬度达到显微 杂物的加权平均成分.对比可知,随着碱度的增加, HV465,这个硬度很高的夹杂物属于镁铝尖晶石夹 夹杂物中Ca0、Mg0的含量增加,Al,03含量降低. 杂物,由于夹杂物的硬度远远大于基体的硬度,在盘 这是由于B厂炉渣的A山,O3活度比A厂低,炉渣吸 条拉拔过程中由于基体变形大而夹杂物不变形,从 收A山,03夹杂物的能力比A厂强,造成夹杂物中的 而造成断丝 表4夹杂物的显微硬度 Table 4 Microhardness of inclusions 序号 1 2# 3* 6 7 8= 10 11÷ 显微硬度,HV 170 205 167 182 178 219 154 171 465 210 220 2.3方镁石类氧化物 从A、B两厂的轧制后的盘条上取样.在扫描 电镜下观察夹杂物,发现B厂生产的盘条中存在大 量包含着方镁石或镁铝尖晶石类夹杂物,如图3和 表5所示.由于此类夹杂物硬度非常高,在拉拔过 位置1 程中容易断裂,对盘条危害很大.在A厂生产的盘 条中很少发现此类夹杂物. 位置2 位置3 表5图3中夹杂物的成分(原子分数) Table 5 Composition of an inclusion in Fig.3 位置4 位置0 Mg Si Ca Fe 1 41.72 58.28 8 um 2 44.18 3.2814.80 7.93 25.064.74 图3夹杂物的扫描电镜照片 3 42.56 6.34 13.74 7.66 24.92 4.79 Fig.3 SEM image of an inclusion 441.401.5712.147.3819.7417.77 转炉出钢时Mg]的平均质量分数是0.0009%, 差别在于炉渣碱度,A厂的碱度为2.6,B厂的碱度 钢水进精炼站、精炼过程和精炼结束时Mg]的质量 为3.8,随着碱度的增加,加入萤石量增加,渣中或 分数分别为0.0017%、0.0022%和0.0013%.由于 耐火材料中的Mg0容易发生还原反应进入钢液,因 调整合金成分的过程中Mg]的含量下降,可以排除 此降低碱度可以减少钢中夹杂物中的方镁石,这与 合金中带入的Mg].A厂与B厂所有的炉渣主要 文献0]的研究结果相同
第 8 期 丁 宁等: 82B 硬线钢精炼渣和夹杂物研究 表 2 两厂精炼渣成分以及精炼后钢水中[Al]s的质量分数 Table 2 Composition of refining slags and the content of [Al]s in molten steel after refining in two plants 工厂 精炼渣成分( 质量分数) /% SiO2 Al2O3 CaO MgO 碱度, R 钢水中[Al]s的 质量分数/% A 厂 19 7. 7 51 8. 1 2. 6 0. 002 7 B 厂 15 5. 4 58 7. 4 3. 8 0. 003 2 厂的钢水中[Al]s的含量高,会造成钢中的 Al2O3 夹 杂物数量增加. B 厂炉渣的碱度比 A 厂炉渣的碱度 高,随着碱度的提高,需要加入大量的萤石来化渣, 因而导致炉渣对炉衬的侵蚀严重,不利于埋弧操作, 会导致电弧对包衬辐射侵蚀[8--9],相比而言 A 厂的 炉渣较为合适. 采用加权平均的方法来统计两厂夹杂物的成 分,分析炉渣成分对夹杂物成分的影响. 表 3 为夹 杂物的加权平均成分. 对比可知,随着碱度的增加, 夹杂物中 CaO、MgO 的含量增加,Al2O3 含量降低. 这是由于 B 厂炉渣的 Al2O3 活度比 A 厂低,炉渣吸 收 Al2O3 夹杂物的能力比 A 厂强,造成夹杂物中的 Al2O3 含量降低. 表 3 夹杂物成分的加权平均值 Table 3 Weighted averages of inclusion composition 工厂 质量分数/% MgO Al2O3 SiO2 CaO 活度, aAl2O3 A 厂 18 65 8 9 1. 32 × 10 - 4 B 厂 31 30 12 27 2. 24 × 10 - 4 2. 2 夹杂物的显微硬度 利用显微硬度仪对 B 厂钢中观察到的显微夹 杂物进行测量,测量的结果如表 4 所示. 基体的显 微硬度是 HV 235,大部分显微夹杂物的显微硬度为 HV 160 ~ 220. 夹杂物的硬度和熔点是相对应的,熔 点高的夹杂物的硬度高. 从实验结果可以看出: 当 渣--钢--夹杂物达到平衡后大部分夹杂物控制在低 熔点 区 域; 试 样 中 的 9# 夹杂物硬度达到显微 HV 465,这个硬度很高的夹杂物属于镁铝尖晶石夹 杂物,由于夹杂物的硬度远远大于基体的硬度,在盘 条拉拔过程中由于基体变形大而夹杂物不变形,从 而造成断丝. 表 4 夹杂物的显微硬度 Table 4 Microhardness of inclusions 序号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 11# 显微硬度,HV 170 205 167 182 178 219 154 171 465 210 220 2. 3 方镁石类氧化物 从 A、B 两厂的轧制后的盘条上取样. 在扫描 电镜下观察夹杂物,发现 B 厂生产的盘条中存在大 量包含着方镁石或镁铝尖晶石类夹杂物,如图 3 和 表 5 所示. 由于此类夹杂物硬度非常高,在拉拔过 程中容易断裂,对盘条危害很大. 在 A 厂生产的盘 条中很少发现此类夹杂物. 表 5 图 3 中夹杂物的成分( 原子分数) Table 5 Composition of an inclusion in Fig. 3 % 位置 O Mg Al Si Ca Fe 1 41. 72 58. 28 — — — — 2 44. 18 3. 28 14. 80 7. 93 25. 06 4. 74 3 42. 56 6. 34 13. 74 7. 66 24. 92 4. 79 4 41. 40 1. 57 12. 14 7. 38 19. 74 17. 77 转炉出钢时[Mg]的平均质量分数是0. 000 9% , 钢水进精炼站、精炼过程和精炼结束时[Mg]的质量 分数分别为 0. 001 7% 、0. 002 2% 和 0. 001 3% . 由于 调整合金成分的过程中[Mg]的含量下降,可以排除 合金中带入的[Mg]. A 厂与 B 厂所有的炉渣主要 图 3 夹杂物的扫描电镜照片 Fig. 3 SEM image of an inclusion 差别在于炉渣碱度,A 厂的碱度为 2. 6,B 厂的碱度 为 3. 8,随着碱度的增加,加入萤石量增加,渣中或 耐火材料中的 MgO 容易发生还原反应进入钢液,因 此降低碱度可以减少钢中夹杂物中的方镁石,这与 文献[10]的研究结果相同. ·885·
·886 北京科技大学学报 第34卷 [4]Qin Z G,Gui M W,Zhou X L.Research on inclusion in refining 3结论 high carbon steel 82B.Steelmaking,2004,20(3):37 (1)对于本渣系,随着碱度升高,炉渣A山,03活 (覃之光,桂美文,周新龙.高碳钢82B精炼过程夹杂物的研 究.炼钢,2004,20(3):37) 度降低,增加炉渣碱度可以达到降低炉渣的A山,0 [5]Jin LL,Wang H T,Xu Z B,et al.Control on low melting point 活度的目的,但是碱度过高炉渣熔化会困难,因此碱 area in a Cao-Si02-Al203-MnO system.J Univ Sci Technol Bei- 度不宜过高,应在2.5~3.0. jing,2007,29(6):574 (2)A厂和B厂的盘条中夹杂物成分相比较得 (金利玲,王海涛,许中波,等.Ca0SiO2-一Al20,Mn0系低 熔点区域控制.北京科技大学学报,2007,29(6):574) 出,随着炉渣碱度的增加,夹杂物中的AL,03含量降 [6]Xue Z L,Yu X B,Liu Z Q,et al.Thermodynamics of control on 低,夹杂物中Ca0和MgO的含量增加.对于本渣 oxide inclusions in high carbon steel curtain wire (82B).Steel- 系,当炉渣碱度过高(>3.5)时夹杂物中出现较多 making,2002,18(2):31 方镁石类夹杂物,在拉拔过程中容易成为断裂源,在 (薛正良,于学斌,刘振清,等.钢帘线用高碳钢(82B)氧化物 碱度为2.5~3.0时,方镁石夹杂物很少出现.综合 夹杂控制热力学.炼钢,2002,18(2):31) Wu W.Liu L,Li J.Deoxidization process with low aluminum ad- 以上结论,炉渣碱度在2.5~3.0时为合适. dition for heavy rail steel.Iron Steel,2007,42(3):33 参考文献 (吴伟,刘浏,李峻.重轨钢无铝脱氧工艺的研究.钢铁,2007, 42(3):33) [1]Chai G Q,Wang F M,Fu J,et al.Deformability control of [8]Huang X H.Steelmaking Principles.3rd Ed.Beijing:Metallurgi- Al,OSi0,-Mg0-Ca0-MnO system inclusions in high carbon hard cal Industry Press,2002 wire 82B steel.J Unin Sci Technol Beijing,2010,32(6):730 (黄希祜.钢铁治金原理.3版.北京:治金工业出版社, (柴国强,王福明,付军,等.高碳硬线钢82B中Al20;Si02一 2002) Mgo-Cao-Mn0系夹杂物塑性化控制.北京科技大学学报, 9]Lan J,Jiang Z H,Huang ZZ,et al.Foaming performance of 2010,32(6):730) Ca0-Al2 0-CaF2Si02-Mgo Slag.J Iron Steel Res,1999.11 Gu K J,Wei J,Cai KK,et al.Non-metallic inclusions in 72A (2):14 steel.J Univ Sci Technol Beijing,2003,25(1)26 (兰杰,姜周华,黄宗泽,等.Ca0一A山203-CaF2-Si0一Mg0五 (顾克井,魏军,蔡开科,等.72A钢非金属夹杂物行为.北京 元精炼渣系的起泡性能.钢铁研究学报,1999,11(2):14) 科技大学学报,2003,25(1):26) [10]Yu P,Chen W Q,Feng J,et al.Investigation of inclusions in 3]Wang X H,Wang L F.Control of the non-metallic inclusions in bearing steel under refining with high basicity Slag.Iron Steel, hard wire steels.Steel Wire Prod,2005,31(5):9 2004,39(7):20 (王新华,王立峰.硬线钢中非金属夹杂物控制.金属制品, (于平,陈伟庆,冯军,等.高碱度渣精炼的轴承钢中夹杂物 2005,31(5)9) 研究.钢铁,2004,39(7):20)
北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 3 结论 ( 1) 对于本渣系,随着碱度升高,炉渣 Al2O3 活 度降低,增加炉渣碱度可以达到降低炉渣的 Al2O3 活度的目的,但是碱度过高炉渣熔化会困难,因此碱 度不宜过高,应在 2. 5 ~ 3. 0. ( 2) A 厂和 B 厂的盘条中夹杂物成分相比较得 出,随着炉渣碱度的增加,夹杂物中的 Al2O3 含量降 低,夹杂物中 CaO 和 MgO 的含量增加. 对于本渣 系,当炉渣碱度过高( > 3. 5) 时夹杂物中出现较多 方镁石类夹杂物,在拉拔过程中容易成为断裂源,在 碱度为 2. 5 ~ 3. 0 时,方镁石夹杂物很少出现. 综合 以上结论,炉渣碱度在 2. 5 ~ 3. 0 时为合适. 参 考 文 献 [1] Chai G Q,Wang F M,Fu J,et al. Deformability control of Al2O3 -SiO2 -MgO-CaO-MnO system inclusions in high carbon hard wire 82B steel. J Univ Sci Technol Beijing,2010,32( 6) : 730 ( 柴国强,王福明,付军,等. 高碳硬线钢 82B 中 Al2O3 --SiO2 -- MgO--CaO--MnO 系夹杂物塑性化控制. 北京科技大学学报, 2010,32( 6) : 730) [2] Gu K J,Wei J,Cai K K,et al. Non-metallic inclusions in 72A steel. J Univ Sci Technol Beijing,2003,25( 1) : 26 ( 顾克井,魏军,蔡开科,等. 72A 钢非金属夹杂物行为. 北京 科技大学学报,2003,25( 1) : 26) [3] Wang X H,Wang L F. Control of the non-metallic inclusions in hard wire steels. Steel Wire Prod,2005,31( 5) : 9 ( 王新华,王立峰. 硬线钢中非金属夹杂物控制. 金属制品, 2005,31( 5) : 9) [4] Qin Z G,Gui M W,Zhou X L. Research on inclusion in refining high carbon steel 82B. Steelmaking,2004,20( 3) : 37 ( 覃之光,桂美文,周新龙. 高碳钢 82B 精炼过程夹杂物的研 究. 炼钢,2004,20( 3) : 37) [5] Jin L L,Wang H T,Xu Z B,et al. Control on low melting point area in a CaO-SiO2 -Al2O3 -MnO system. J Univ Sci Technol Beijing,2007,29( 6) : 574 ( 金利玲,王海涛,许中波,等. CaO--SiO2 --Al2O3 --MnO 系低 熔点区域控制. 北京科技大学学报,2007,29( 6) : 574) [6] Xue Z L,Yu X B,Liu Z Q,et al. Thermodynamics of control on oxide inclusions in high carbon steel curtain wire ( 82B) . Steelmaking,2002,18( 2) : 31 ( 薛正良,于学斌,刘振清,等. 钢帘线用高碳钢( 82B) 氧化物 夹杂控制热力学. 炼钢,2002,18( 2) : 31) [7] Wu W,Liu L,Li J. Deoxidization process with low aluminum addition for heavy rail steel. Iron Steel,2007,42( 3) : 33 ( 吴伟,刘浏,李峻. 重轨钢无铝脱氧工艺的研究. 钢铁,2007, 42( 3) : 33) [8] Huang X H. Steelmaking Principles. 3rd Ed. Beijing: Metallurgical Industry Press,2002 ( 黄希祜. 钢 铁 冶 金 原 理. 3 版. 北 京: 冶金工业出版社, 2002) [9] Lan J,Jiang Z H,Huang Z Z,et al. Foaming performance of CaO-Al2O3 -CaF2 -SiO2 -MgO Slag. J Iron Steel Res,1999,11 ( 2) : 14 ( 兰杰,姜周华,黄宗泽,等. CaO--Al2O3 --CaF2 --SiO--MgO 五 元精炼渣系的起泡性能. 钢铁研究学报,1999,11( 2) : 14) [10] Yu P,Chen W Q,Feng J,et al. Investigation of inclusions in bearing steel under refining with high basicity Slag. Iron Steel, 2004,39( 7) : 20 ( 于平,陈伟庆,冯军,等. 高碱度渣精炼的轴承钢中夹杂物 研究. 钢铁,2004,39( 7) : 20) ·886·