發(fā)布時間：2020-08-09 14:38

【摘要】：隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,我國已經(jīng)成為世界第一汽車生產(chǎn)國和消費國,超低碳IF鋼作為深沖用鋼,是汽車復(fù)雜沖壓件的主要材料,不僅要求較高的潔凈度,還要保證鋼中較低的碳含量。生產(chǎn)過程中工藝控制、流程匹配對IF鋼產(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響,而生產(chǎn)過程中,碳、氧、溫度的協(xié)調(diào)控制是高質(zhì)量超低碳鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵。本文針對超低碳IF鋼生產(chǎn)工藝,結(jié)合某鋼廠超低碳IF鋼生產(chǎn)實際,對不同生產(chǎn)條件展開研究,闡述了IF鋼工藝控制中幾個關(guān)鍵問題:RH快速脫碳工藝技術(shù)、低碳高氧條件下碳粉預(yù)脫氧工藝控制、高碳低氧條件下二次動態(tài)頂渣改質(zhì)工藝控制、低溫進(jìn)站條件下化學(xué)升溫工藝控制及超低碳IF鋼合理的溫度控制模式等,為高品質(zhì)超低碳鋼生產(chǎn)提供依據(jù)。在低碳高氧條件下,為了合理控制脫碳反應(yīng)結(jié)束活度氧及夾雜物,提出了碳粉預(yù)脫氧工藝,預(yù)脫氧工藝主要產(chǎn)物為CO和CO2,在真空條件下反應(yīng)生成的氣體會在真空室中排出,從而降低鋼液氧濃度,做到無污染脫氧。通過現(xiàn)場試驗確定真空過程中碳粉合理的加入條件;分析了碳粉預(yù)脫氧過程中碳、氧反應(yīng)行為,并在此基礎(chǔ)上建立了RH碳氧反應(yīng)模型,試驗結(jié)果表明預(yù)脫氧工藝能顯著降低脫碳終點活度氧、鋁耗及鑄坯全氧。為了充分利用頂渣氧,提出了二次動態(tài)頂渣改質(zhì)工藝,通過熱力學(xué)計算、實驗室試驗及現(xiàn)場試驗分析二次動態(tài)頂渣改質(zhì)工藝和常規(guī)工藝對夾雜物控制、脫碳反應(yīng)效果的影響,確定了二次動態(tài)改質(zhì)工藝操作要點,分析了不同頂渣氧化性對脫碳反應(yīng)過程碳、氧反應(yīng)行為的影響,研究頂渣FeO在脫碳反應(yīng)過程中作用機理,建立了脫碳終點活度氧預(yù)測模型。在碳、氧、溫度協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)研究超低碳鋼化學(xué)升溫過程控制,確定合適的鋁氧升溫及潔凈度控制工藝,對脫碳反應(yīng)過程溫度影響因素進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上建立超低碳鋼溫度預(yù)測模型,為合理的溫度控制提供依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TF769
【圖文】：

圖２－１邋２００８年－２０１８年中國汽車產(chǎn)銷量逡逑我國從１９８９年開始研制ＩＦ鋼，寶鋼、鞍鋼、武鋼、攀鋼、馬鋼、首鋼逡逑京唐、首鋼遷鋼、邯鋼等公司先后開展ＩＦ鋼的研究工作，到目前為止，我國逡逑－２－逡逑

圖２－３日本引進(jìn)的ＲＨ示意圖逡逑２０世紀(jì)８０年代至今，ＲＨ的功能越來越多樣化，ＲＨ精煉技術(shù)的處理能逡逑力和使用鋼種范圍不斷擴大，工藝及設(shè)備不斷完善，已由原來的單一脫氣功逡逑能發(fā)展成為一種具有脫磷、脫氧、脫碳、脫硫和去除雜質(zhì)、升高溫度和調(diào)整逡逑鋼液成分等多種功能的爐外精煉技術(shù)。其多樣化的功能主要包括［２Ｍ９］：逡逑（１）真空脫碳：ＲＨ過程具有較強的脫碳功能，在２０邋ｍｉｎ處理周期內(nèi)生逡逑產(chǎn)的超低碳鋼能夠達(dá)到［Ｃ］彡２０邋ｐｐｍ的水平；逡逑（２）真空脫氣：生產(chǎn)的純凈鋼能夠達(dá)到［Ｈ］＜１．５ｐｐｍ，［Ｎ］＜２０ｐｐｍ的逡逑水平；逡逑（３）脫硫：ＲＨ工藝與喂線、噴吹結(jié)合，使其具備了噴粉脫硫功能，通逡逑過ＲＨ－ＰＢ，ＲＨ－ＩＪ，邋ＲＨ－ＫＴＢ，ＲＨ－ＰＴＢ等處理后生產(chǎn)的超低硫鋼能夠達(dá)到［Ｓ］逡逑－４－逡逑

０邐１００邐２００邐３００邐４００邋５00邋６００邐７００邋ＫｆＫ）逡逑｜Ｃ）邋／邋１０＂逡逑圖２－５邋ＲＨ脫碳前后的碳氧逡逑寶鋼［９］也得到了類似的規(guī)律，脫碳前碳含量控制在２８０－４００邋ｐｐｍ，氧控制逡逑在邋５００－６５０邋ｐｐｍ。逡逑日本神戶鋼鐵［４１］對［0］為邋１00邋ｐｐｍ，邋４００邋ｐｐｍ，邋８００邋ｐｐｍ邋和邋１０００邋ｐｐｍ邋的脫逡逑碳情況進(jìn)行比較，得到如圖２－６所示的結(jié)果，從圖中可以看出，鋼液中氧含逡逑量越高，則脫碳反應(yīng)越快，但是當(dāng)［０］達(dá)到８００邋ｐｐｍ后，脫碳反應(yīng)速率沒有明逡逑顯提尚。逡逑００４邋邋１邐邐邋Ｉ邋邐邐１邐邐邐１邋邋邋１邋邋逡逑（％Ｃ９－０邋０３７－邋０．０１５逡逑［％ＳＨ）．００５逡逑Ｉ邋＾邋＼邐Ｇ＾）．８—１．７Ｎｍ＾ｍｉｎ逡逑０．０３邋？邐、、＼邐Ｋｊｆ３ｘ１０７％／Ｐａ名逡逑Ｖ邋＼邋＼邐邐（％0）－0．0１逡逑０．０２邋■邐ｉｘ邋＼邐－邋－｜％0Ｈ）0４逡逑ｒｒ邐．．邐＼邐．邋．邋．邋［％ｑ＝０．０８逡逑＾邐Ｖ、邐＼邋一邋？逡逑一邐ｖＮ邋邐逡逑０．０１邋．邋＼逡逑０．００邋？邐？？一—－逡逑０邐５邐１０邐１５邐２０逡逑Ｔｉｍｅ邋（ｍｉｎ）逡逑圖２－６鋼中氧含置對脫碳的影響逡逑圖２－７是攀鋼［４２］在１３０ｔ邋ＲＨ爐得到的初始鋼中［Ｃ］0＝３００邋ｐｐｍ時，不同初逡逑始氧含量［？］0的脫碳情況：在初始鋼中氧含量［0］0為４００－６００邋ｐｐｍ的范圍內(nèi)，逡逑初始氧含量較高時，脫碳速率較快，脫碳終點碳含量也較低。隨著［０］0繼續(xù)逡逑升高

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本文編號：2787252