北滿特殊鋼有限責(zé)任公司生產(chǎn)的鍛件材,在超聲檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)了批量不合,約占3.8%,主要是中碳CrMo鋼,經(jīng)超聲檢測(cè)定位后切取低倍試片,酸浸后評(píng)定為低倍夾雜,使鍛件材報(bào)廢,嚴(yán)重影響了合同交付并造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此北滿的技術(shù)人員開(kāi)始研究低倍夾雜。
低倍夾雜是由冶煉或澆注系統(tǒng)的耐火材料或異物進(jìn)入并留在鋼液中所致。大顆粒的夾雜物主要為氧化物,來(lái)源復(fù)雜,多數(shù)情況下為外來(lái)夾雜物和高溫鋼水沉淀的內(nèi)生夾雜物。受耐材、爐渣、空氣氧化等影響越大,顆粒尺寸越大。大顆粒夾雜在很多情況下都含有氧化鈣,鋼渣是大顆粒夾雜的重要來(lái)源之一。其次如耐材熔損脫落、脫氧產(chǎn)物、二次氧化等也是大顆粒夾雜的主要來(lái)源。
冶煉工序控制低倍夾雜的措施包括:
(1)提高電爐出鋼C含量,避免或杜絕過(guò)氧化出鋼,中碳鋼C含量目標(biāo)≥0.12%;
(2)電爐出鋼嚴(yán)禁下渣,如下渣則倒渣處理;
(3)鋼水到LF工位喂Al線100~150m(電爐公稱30t,出鋼量35t,鋁線0.20kg/m);
(4)LF精煉脫氧要充分,白渣精煉時(shí)間≥30min;
(5)VD后氬氣軟吹要禁止鋼液面裸露和劇烈攪動(dòng)翻騰,時(shí)間≥25min;
(6)成品鋁控制在規(guī)格下限,目標(biāo)不超過(guò)0.025%。
為提高鋼渣吸附Al2O3夾雜物的能力,將鋼渣中Al2O3由15~20%提高到25~30%,采用含有Al2O3的造渣材料增加其在渣中的含量,在電爐出鋼后加在渣面及LF精煉過(guò)程加入,同時(shí)控制渣堿度(R=CaO/SiO2)在3~5。
LF精煉結(jié)束后對(duì)鋼液進(jìn)行鈣處理對(duì)鋼錠純凈度有很大影響。研究表明:在長(zhǎng)條的硫化物夾雜中幾乎沒(méi)有鈣的存在;當(dāng)硫化物中鈣含量逐漸增加時(shí),其形狀向紡錘形靠近,說(shuō)明鈣可以使硫化物得到改善。鈣使鋼中Al2O3夾雜物盡可能地轉(zhuǎn)化為低熔點(diǎn)的Ga12Al7,或使圓球狀鋁酸鈣外層包覆(Ca、Mn)S,促使其長(zhǎng)大上浮,提高鋼液的純凈度。
綜上所述,夾雜物是煉鋼過(guò)程的必然產(chǎn)物,在現(xiàn)有的技術(shù)條件下不可能做到完全消除,因此采取相應(yīng)措施后低倍夾雜不合格率為0.2%是能夠接受的,但是還要做到盡量減少夾雜物的數(shù)量,改善夾雜物的形態(tài)和分布。
在冶煉過(guò)程中要做好精煉脫氧、夾雜物的變性處理及上浮去除。同時(shí)要杜絕二次氧化,做好澆注系統(tǒng)的清潔,減少外來(lái)夾雜,如爐渣、澆注系統(tǒng)耐材、爐襯耐材的卷入和脫落。










