浅谈钢中酸溶铝对钢锭质量的影响.pdfVIP

2012 年钢锭制造技术与管理研讨会论文集    2012 年 5 月  浅谈钢中酸溶铝对钢锭质量的影响 石荣才 陈三芽 唐显文 刘勇刚 摘 要：本文就电炉钢生产的钢锭，其酸溶铝对钢锭的结晶组织和锻件质量进行分析和 探讨。 关键词：电炉钢、钢锭、酸溶铝 质量 1  公司概况  新钢集团特钢公司电炉厂于 1988 年新建，配置 50t 电弧炉二座（目前只开一座）；50tLF 炉二座。近几年完善了 VD 炉配置和高效化连铸改造。初炼炉实施铁水热装以及偏心炉底出 钢，留钢留渣等技术。今年年初，由于铁水热装率达 80% 以上，我们在初炼炉上实施底侧 吹工艺技术创新，取消电极供电，达到了预期效果。目前，我公司年产钢 50 万 t 左右，以 连铸圆坯和方坯为主，钢锭产量计划为 10%左右，近二年刚恢复模铸钢生产。 目前，我公司生产的模铸钢以碳结钢、40 Cr 以及Cr—Mn—Mo 系列钢种为主，锭型最 小 3.6t/支，最大为 23t/支。公司配备了光谱分析仪、定氢、定氧仪和探伤仪器等，钢锭锻打 后，Ⅱ级探伤合格率为 99%左右，锻后成材率较高，目前质量仍在改进之中。 2 钢中酸溶铝含量与氧、硫及氮含量的影响  众所周知，通常情况下，钢中氧、硫及氮元素均为有害元素，冶炼过程尽可能将这些元 素降到最低限度。而且金相检验分析，钢中硫化物和氧化物夹杂是影响锻材质量的主要原因， 而钢中氮含量高，形成的 CrN、Fe2N 、AlN 、VlV 、TiN 等氮化物含量也高，虽然在细化晶 粒方面起有益作用，但影响钢的塑性和加工硬化，同时增加淬火和回火脆性。 2.1 钢中酸溶铝含量与氧含量关系  在其他脱氧条件不变的情况下，无论是冶炼碳结钢还是合金钢，钢中氧会随酸溶铝含量 增加而降低，当降低到一定程度时，再增加钢中铝含量，氧含量降低值不明显，如图 1 所示：      182 2012 年钢锭制造技术与管理研讨会论文集    2012 年 5 月  60 55 50 45 40 ， 35 量 30 含 氧 25 20 15 10 5 0 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 0.070 酸溶铝含量，% 图 1   由图 1 所示，当钢中酸溶铝含量大于 0.01%时，钢中的氧含量基本控制在 20PPm 左右。 对于一般合金结构钢和地质管用钢，钢中氧含量一般小于 20PPm，GCr15 轴承钢钢中氧含 量在 12PPm 以下，故，根据不同用途的钢，选择不同铝的加入量，确保钢中酸溶铝含量达 到预定值。当钢中氧含量低于 10 个 PPm 时，进一步增加钢中酸溶铝含量，氧的降低值不明 显。 2.2 钢中酸溶铝含量与硫含量的关系  钢中酸溶铝含量与硫含量的关系，虽然不如氧含量那么直接，但总的趋势是，随着钢中 酸溶铝含量的提高，氧含量降低，硫含量也是降低的。根据资料[5]介绍，[S]/[O]≈4 ，基本 是一个常数。但实际生产过程中不易达到平衡，由此可以说明，脱硫与脱氧有密切的关系， 脱氧又与钢中的酸溶铝含量有直接的关系。由于钢中氧含量和渣中氧化铁含量的降低，降低 了硫的活化度，有利于脱硫产物的排除。但脱硫因素与钢水温度，炉渣碱度及溶池搅拌性能 等均有一定的关系。