淮钢高洁净弹簧钢精炼工艺研究

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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Al2O3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,钢液中大粒度的夹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夹杂,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。
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