淮钢高洁净弹簧钢精炼工艺研究

摘要

本文对淮钢高洁净弹簧钢精炼工艺进行了研究。在转炉出钢、LF-RH精炼过程、中间包及钢坯中取金属样,LF、RH精炼过程取渣样,分别运用直读光谱仪、x荧光光谱仪、测氢仪、氧氮分析仪、金相显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪等对试样进行分析处理。通过数据分析,研究在炉外精炼过程中的钢中全氧、硫、氮,氢等变化情况及影响因素,同时对弹簧钢非金属夹杂的含量、分布、形貌、来源及影响因素等进行系统分析,得出以下结论:
　　 (1)从LF进站到LF出站,氧含量降低趋势明显,氧含量降低了3.72ppm:RH进站到RH出站,氧含量降低了2.57ppm；RH出站到中间包氧含量有了一个增量,增氧量是0.59ppm；中间包到钢坯氧含量降低了2.45ppm。最终钢坯中平均氧含量控制到了7.62ppm。
　　 (2)在弹簧钢冶炼过程中合理地加入铝,可达到降低钢中[O]含量的效果。生产实践表明,中间包钢水中铝含量控制在0.02～0.030％比较合适,它既能降低钢水中氧含量又不影响连铸操作。
　　 (3)延长RH精炼时间,采用高碱度(R>4)及较高的A12O3含量(约20％)的精炼渣、降低渣中FeO和MnO(FeO+MnO<0.5％)的含量,均有利于降低弹簧钢钢液中全氧量。
　　 (4)LF精炼采用高碱度精炼渣能脱除钢液中大部分的硫,最终钢水中平均硫含量在0.001％～0.005％之间,脱硫率在70％～97％之间,平均脱硫率为90％。
　　 (5)钢液中氮含量在LF精炼过程中明显增加,脱氮的主要环节在RH精炼过程中。经过RH处理后钢中的氮含量可控制在30～40ppm。
　　 (6)RH精炼可以在真空状态下有效脱除钢中的氢,延长RH脱氢处理时间,采用氩气搅拌,经RH处理后钢中氢含量约为1ppm。
　　 (7)经过LF-RH精炼处理,钢液中大粒度的央杂物大部分已经上浮排除,含量明显降低。LF过程主要是硫化物、复合氧化物夹杂,粒径以15μm以下为主；RH过程主要是复合氧化物央杂,粒径以10μm以下为主；中间包主要是Al2O3、硫化物、复合氧化物,粒径以15μm以下为主；线材中主要是复合氧化物夹杂,粒径以10μm以下为主。