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·1472 北京科技大学学报 第36卷 道的比较少.岳峰等口和吴华杰等回研究了高级别 LF精炼结束后T.0大幅降低至2.1×10-5左右: 船板钢生产过程中洁净度的演变规律,但是没有对 RH真空处理后T.0进一步降低至1.5×10-5左右; 夹杂物的转变机理进行系统分析.研究夹杂物转变 钙处理结束后T0基本不变:软吹结束后T.0略有 机理对夹杂物控制具有重要意义,所以本文对采用 升高,可能发生了微弱的二次氧化现象:中间包T.0 BOF-LF-RH-CC工艺生产的A32船板钢洁净度进 都达到2×10-以下,达到了较高的洁净度水平 行了研究,对精炼过程中夹杂物转变行为进行了系 由图2可以看出:三炉钢LF进站时N]含量都 统分析 较低,分别为2.3×10-5、1.4×10-5和2.6×10-5, 因为转炉出钢没有用铝进行完全强脱氧,钢液溶解 1冶炼工艺和分析方法 氧较高,阻止钢液吸氮.在随后的治炼过程中三炉 1.1冶炼工艺 钢N]含量都略有上升,中间包N)含量分别为4× 共进行了三炉工业实验.所采用的工艺路线 10-5、2.8×10-5和3.5×10-5.最终三炉钢N]含 为:(1)铁水喷Mg预处理脱硫;(2)100t转炉治炼, 量都控制在4×10-5以下,达到了较高的洁净度 出钢时加入铝铁、硅铝钡脱氧,加入合成渣渣洗,并 水平 加入硅锰、中锰进行初步合金化:(3)LF精炼造高 120 碱度还原性渣进行脱氧脱硫,同时完成成分和温度 100 一第1炉 。一第2炉 调整;(4)RH真空脱气处理:(5)喂入纯钙线进行 80 第3炉 钙处理:(6)钙处理后软吹:(7)板坯连铸,铸坯断面 -01 60 为250mm×2070mm.表1为A32船板钢的化学 101 成分. 204 表1A32船板钢化学成分(质量分数) 10 Table 1 Chemical composition of A32 ship plate steel % 1 炉次 Si Mn Als 站出站整钙处理软欧中向 1 0.110.321.360.0220.0050.027 图1各工序总氧含量的变化 Fig.1 Variation of T.O content during refining processes 2 0.12 0.31 1.360.0190.004 0.027 3 0.130.27 1.370.0190.0040.026 60 。一第1炉 1.2取样方案和分析方法 ·第2炉 ▲一第3炉 每炉次在LF进站、LF出站、RH破空、钙处理 04 后、软吹后和中间包采用提桶式取样器取钢水样. 30 每个钢水样取b5mm圆柱体试样和bl5mm× 20 10mm金相样.圆柱体试样表面磨光后送到国家钢 10 铁材料测试中心进行氧氮分析,总氧含量用红外线 吸收法测定,氮含量用热导法测定.金相样研磨抛 LFH钙处理软吹中间包 进站出站破空 光后采用ASPEX扫描电镜对非金属夹杂物形貌和 图2各工序氮含量的变化 化学组成进行检验分析.ASPEX扫描电镜除具备常 Fig.2 Variation of [N]content during refining processes 规检验功能之外,还能对大尺寸试样进行自动分析, 得到所检验面积内夹杂物数量、尺寸、位置、成分等 2.2冶炼过程中夹杂物行为 信息. 夹杂物检测过程中,ASPEX扫描电镜分析了尺 寸在1μm以上的夹杂物行为.三炉钢治炼过程中 2 实验结果 夹杂物转变规律基本一致,所以笔者只选取其中一 2.1总氧含量和氨含量的变化 炉数据具体分析夹杂物成分、数量及平均尺寸的 图1和图2分别为三炉钢治炼过程中T.0和 变化. N]含量的变化.由图1可以看出:三炉钢LF进站 2.2.1夹杂物成分的变化 时T.0都较高,分别为8×10-5、1.1×10-4和6× 图3为治炼过程中各工序的夹杂物成分,图中 10-5,因为转炉出钢时没有采用铝进行完全强脱氧; 曲线代表1600℃液相线.由图3可以看出,(a)F北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 道的比较少. 岳峰等[1]和吴华杰等[2]研究了高级别 船板钢生产过程中洁净度的演变规律,但是没有对 夹杂物的转变机理进行系统分析. 研究夹杂物转变 机理对夹杂物控制具有重要意义,所以本文对采用 BOF--LF--RH--CC 工艺生产的 A32 船板钢洁净度进 行了研究,对精炼过程中夹杂物转变行为进行了系 统分析. 1 冶炼工艺和分析方法 1. 1 冶炼工艺 共进行了三炉工业实验. 所采用的工艺路线 为: ( 1) 铁水喷 Mg 预处理脱硫; ( 2) 100 t 转炉冶炼, 出钢时加入铝铁、硅铝钡脱氧,加入合成渣渣洗,并 加入硅锰、中锰进行初步合金化; ( 3) LF 精炼造高 碱度还原性渣进行脱氧脱硫,同时完成成分和温度 调整; ( 4) RH 真空脱气处理; ( 5) 喂入纯钙线进行 钙处理; ( 6) 钙处理后软吹; ( 7) 板坯连铸,铸坯断面 为 250 mm × 2070 mm. 表 1 为 A32 船板钢的化学 成分. 表 1 A32 船板钢化学成分( 质量分数) Table 1 Chemical composition of A32 ship plate steel % 炉次 C Si Mn P S Als 1 0. 11 0. 32 1. 36 0. 022 0. 005 0. 027 2 0. 12 0. 31 1. 36 0. 019 0. 004 0. 027 3 0. 13 0. 27 1. 37 0. 019 0. 004 0. 026 1. 2 取样方案和分析方法 每炉次在 LF 进站、LF 出站、RH 破空、钙处理 后、软吹后和中间包采用提桶式取样器取钢水样. 每个钢水样取 5 mm 圆柱体试样和 15 mm × 10 mm 金相样. 圆柱体试样表面磨光后送到国家钢 铁材料测试中心进行氧氮分析,总氧含量用红外线 吸收法测定,氮含量用热导法测定. 金相样研磨抛 光后采用 ASPEX 扫描电镜对非金属夹杂物形貌和 化学组成进行检验分析. ASPEX 扫描电镜除具备常 规检验功能之外,还能对大尺寸试样进行自动分析, 得到所检验面积内夹杂物数量、尺寸、位置、成分等 信息. 2 实验结果 2. 1 总氧含量和氮含量的变化 图 1 和图 2 分别为三炉钢冶炼过程中 T. O 和 [N]含量的变化. 由图 1 可以看出: 三炉钢 LF 进站 时 T. O 都较高,分别为 8 × 10 - 5、1. 1 × 10 - 4 和 6 × 10 - 5,因为转炉出钢时没有采用铝进行完全强脱氧; LF 精炼结束后 T. O 大幅降低至 2. 1 × 10 - 5 左右; RH 真空处理后 T. O 进一步降低至 1. 5 × 10 - 5左右; 钙处理结束后 T. O 基本不变; 软吹结束后 T. O 略有 升高,可能发生了微弱的二次氧化现象; 中间包 T. O 都达到 2 × 10 - 5以下,达到了较高的洁净度水平. 由图 2 可以看出: 三炉钢 LF 进站时[N]含量都 较低,分别为 2. 3 × 10 - 5、1. 4 × 10 - 5 和 2. 6 × 10 - 5, 因为转炉出钢没有用铝进行完全强脱氧,钢液溶解 氧较高,阻止钢液吸氮. 在随后的冶炼过程中三炉 钢[N]含量都略有上升,中间包[N]含量分别为 4 × 10 - 5、2. 8 × 10 - 5 和 3. 5 × 10 - 5 . 最终三炉钢[N]含 量都控制 在 4 × 10 - 5 以下,达到了较高的洁净度 水平. 图 1 各工序总氧含量的变化 Fig. 1 Variation of T. O content during refining processes 图 2 各工序氮含量的变化 Fig. 2 Variation of [N]content during refining processes 2. 2 冶炼过程中夹杂物行为 夹杂物检测过程中,ASPEX 扫描电镜分析了尺 寸在 1 μm 以上的夹杂物行为. 三炉钢冶炼过程中 夹杂物转变规律基本一致,所以笔者只选取其中一 炉数据具体分析夹杂物成分、数量及平均尺寸的 变化. 2. 2. 1 夹杂物成分的变化 图 3 为冶炼过程中各工序的夹杂物成分,图中 曲线代表 1600 ℃液相线. 由图 3 可以看出,( a) LF · 2741 ·
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