新钢冷镦钢炼钢工艺研究

摘要

冷镦钢由于具有优良的机械加工性能,广泛应用在紧固件、汽车、工程建筑、机械、电子等行业的零配件加工。为了保证稳定的产品质量,冷镦钢在冶炼过程中要保证具有高的洁净度,S和P等杂质含量应尽量少,同时控制钢中Si、Mn等元素的上限。本文对新钢第一炼钢厂冷镦钢冶炼过程中过程的脱氧、LF脱硫渣的硫容量及冶炼过程的增硅现象进行研究。
　　通过生产现场取样,在新钢检测中心对试样进行化学分析,结合相关的热力学模型分别进行钢水脱氧、LF精炼渣硫容量和钢水增硅实验研究,得到如下结论:
　　(1)随着LF炉中钢液温度降低,Mn的脱氧能力是增加的。尤其是在低温度状态下,在1540℃-1560℃之间,0.4％Mn和0.5%Mn的脱氧能力相当。1600℃下,0.8%Mn几乎和1540℃下的0.4%Mn脱氧能力相当,与其对应的钢水中平衡时的氧量分别为:0.065%、0.067%;在1600℃,随着钢水中Al的增加对应氧含量减少,在[%Al]<0.01时,脱氧曲线变化比较明显,Al的脱氧效率较高;而随着[%O]的减少,对应平衡的[%Al]增加,尤其到[%Al]>0.05之后,随着钢水中Al浓度的增加,钢水中的[O]几乎没有变化。
　　(2)硫容量随着四元渣碱度增加而增加。对于二元碱度来说,其趋势并不是单纯随着碱度的增加而增加,而是有一定的反复,没有呈现出任何规律。MgO对Cs的影响可以忽略。从构成炉渣碱度的角度来考虑,影响本钢种硫容量的元素主要是CaO、SiO2及Al2O3;在给定的CaO及SiO2范围内,随着渣中Al2O3的减少,硫容量Cs都是呈单边递增的;在一定的二元碱度范围内,硫容量和渣中的Al2O3呈反比关系。最佳二元碱度是4-5此时硫容量的值是0.15。
　　(3)LF炉化渣后五分钟,钢-渣间的增硅反应会一直发生直到达到反应平衡。化渣后20分钟后,当顶渣成分不变时,在[Si]=0.45%时,[Al]在0.04-0.05%范围内不会发生增硅反应。对于出站前的钢水及顶渣成分,不会发生钢-渣间增硅反应。

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1 文献综述

1.1 冷镦钢

1.2 冷镦钢LF精炼工艺工艺制度

1.3 冷镦钢LF精炼过程钢水洁净度控制

1.4 冷镦钢LF精炼脱氧工艺

1.5 冷镦钢LF精炼脱硫工艺

1.6 新钢冷镦钢生产工艺

1.7研究目的及内容

2 研究方案及实验方法

2.1冷镦钢成分要求：

2.2 LF精炼渣硫容量实验

2.3 增硅现象研究

3 脱氧实验研究

3.1 转炉出钢脱氧

3.2 LF工艺钢水中氧及铝的变化

3.3小结

4 LF精炼渣硫容量实验研究

4.1碱度对Cs的影响

4.2渣中主要成分对Cs影响

4.3冶炼过程顶渣及硫容量变化

5 冷镦钢增硅现象研究

5.1热力学计算

5.2 渣中Al2O3和SiO2的活度计算

5.3渣中Al2O3和SiO2的活度变化对增硅的影响

5.4钢水中[Al]、[Si]活度变化对增硅的影响

6 结论

致谢

参考文献