以韶鋼BOF-ARS （氬站）-LF-RH-CC工藝路線生產(chǎn)GCr15軸承鋼為研究背景,采用水浸超聲探傷缺陷定位解剖、夾雜物金相顯微鏡與掃描電鏡檢驗(yàn)、全冶煉-連鑄過程跟蹤取樣相結(jié)合的方法,研究了大尺寸夾雜物的特征和來源,并提出改進(jìn)工藝。研究結(jié)果表明,大尺寸夾雜物主要有兩類,一類是含6%～7%SiO₂（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的低熔點(diǎn)CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂類大顆粒微觀夾雜,尺寸分布在50～500μm范圍,另一類是不含SiO₂的CaO-MgO-Al₂O₃類宏觀夾雜,尺寸不小于500μm。前者的主要來源為出鋼的過程采用高黏度的低堿度渣與高熔點(diǎn)的石灰混加所引起的化渣不均勻而導(dǎo)致的卷渣;后者主要因?yàn)長F精煉工序添加的大量的鋁鈣精煉渣難以及時(shí)熔化而被卷入到鋼液內(nèi)部所導(dǎo)致。因此,精煉渣的設(shè)計(jì)和造渣工藝優(yōu)化是改進(jìn)上述大尺寸夾雜物的關(guān)鍵。改進(jìn)后造渣工藝為,出鋼過程中用鈣鋁精煉渣取代低堿度渣,并減少LF精煉工序外加的渣料,控制爐渣二元堿度(w（CaO）/...

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圖4 大尺寸夾雜物成分在1 873 K下三元相圖中的分布

將ARS氬站和LF精煉工序的大尺寸夾雜物的主要成分投影到1873K下CaO-Al2O3-SiO2三元相圖中,結(jié)果如圖4所示,兩個(gè)工序所產(chǎn)生的夾雜物大部分都分布在液相區(qū)內(nèi)。其中ARS氬站大尺寸夾雜物的SiO2含量經(jīng)歸一化計(jì)算后大部分分布在5%～25%,少量可以達(dá)到40%以上,L....

圖6 改進(jìn)后過程夾雜物演變

圖6所示為改進(jìn)后生產(chǎn)過程夾雜物的演變情況。從尺寸來看,夾雜物的尺寸逐漸降低,氬站結(jié)束時(shí)典型夾雜物尺寸為將近50μm,LF結(jié)束時(shí)約為15μm,RH出站時(shí)為5μm左右,最終軋材上的夾雜物尺寸較為細(xì)小,為3μm左右;從成分來看,氬站夾雜物中硅含量與原工藝相比顯著降低,硅原子摩爾....

圖7 水口結(jié)瘤情況

圖7所示為工藝改進(jìn)前后水口結(jié)瘤情況對(duì)比。原工藝在冶煉前期形成的大量含SiO2類液態(tài)夾雜與鋼液不斷發(fā)生反應(yīng),夾雜物中的SiO2含量逐漸降低,Al2O3含量越來越高,夾雜物性質(zhì)發(fā)生了變化,熔化溫度逐漸升高,在澆注溫度下成為半熔融態(tài)甚至固態(tài)的夾雜物,附著在水口上形成結(jié)瘤物。改進(jìn)后鋼水潔....

圖3 典型過程夾雜物

圖3所示為全流程典型夾雜物的形貌和成分組成。分析可知,ARS氬站即發(fā)現(xiàn)了大量含SiO2的大尺寸夾雜物,這類夾雜物在后續(xù)LF、RH、CC過程中始終存在,只是夾雜物中的硅含量有所降低,由氬站時(shí)的8.20%～10.58%(摩爾分?jǐn)?shù),圖3(a)～(c))降低到了精煉過程中的1.40%～2....

本文編號(hào)：4014634