Q345精炼过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

发布时间：2021-03-31 08:11

　　Q345钢采用铝硅锰复合脱氧,在LF精炼过程中,钢—渣—夹杂物—耐火材料—合金—空气多元体系下夹杂物成分会发生转变。由于纯铁液脱氧热力学不能指导工业生产实践,且目前实际钢液的脱氧热力学没有系统化,需要进行深入研究。结合Factsage7. 0热力学计算,分析了Q345钢LF精炼脱氧、耐材侵蚀、钙处理等引起的钢液[Al]、[Si]、[Mg]、[Ca]含量变化对夹杂物成分的影响。转炉出钢采用铝硅锰复合脱氧,脱氧产物主要为Al₂O₃,随着钢中[Mg]含量上升,夹杂物由Al₂O₃转变为MgO·Al₂O₃尖晶石。钙处理会将夹杂物由MgO·Al₂O₃尖晶石转变为液态Ca-Al-Mg氧化物,但当喂钙过量时,夹杂物中CaO含量偏高,会影响夹杂物改性效果。利用Factsage7. 0热力学软件分析出的夹杂物成分与直接检测结果一致。 

【文章来源】：河北冶金. 2020,(05)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

LF进站钢中夹杂物成分分布

LF进站钢液成分如表2所示。依据钢液成分，采用Factsage 7.0计算Si-Al-O体系夹杂物热力学稳定相图，结果如图2所示。采用Al-Si-Mn复合脱氧，脱氧平衡产物可能有Al2O3、液态夹杂物和SiO23种，当前钢液成分下(图中圆点)，脱氧产物应为Al2O3，与工业试验中夹杂物检测结果一致。3 钢液中[Mg]含量对夹杂物成分的影响

将Heat A LF精炼过程进站、强搅拌后、出站钢中夹杂物平均成分投影到Al2O3-M gO-CaO和Al2O3-CaO-CaS三元系相图中，结果如图3所示。夹杂物中Al2O3平均含量分别为97.52%、62.49%和65.12%,M gO平均含量分别为0.76%、15.14%和22.56%，夹杂物为镁铝尖晶石。LF精炼过程钢液成分如表3所示。由于Heat A没有进行钙处理，LF精炼过程钢液T.Ca含量变化不大。[Mg]通过渣钢反应和耐材侵蚀等途径进入钢液，随着精炼的进行，钢液中[Mg]含量由进站时的2 ppm升高到10 ppm。依据LF出站钢液成分，采用Factsage 7.0计算Mg-Al-O体系夹杂物热力学稳定相图，结果如图4所示。钢液中夹杂物的生成种类主要有MgO、MgO·Al2O3和CaO·Al2O33种，当前钢液成分下(图中方框)，从LF进站到出站，平衡产物都是MgO·Al2O3尖晶石，与工业试验中夹杂物检测结果一致。

【参考文献】：
期刊论文
[1]脱氧工艺对60Si2MnA弹簧钢非金属夹杂物的影响[J]. 刘泳,赵江,王国营,马超.  河北冶金. 2018(10)
[2]Q345D风电钢探伤不合格原因分析[J]. 黄星武.  钢铁研究. 2017(06)
[3]SPHC钢LF精炼过程洁净度研究[J]. 尹宽,王勃超,韩亮,张卫卫,杨建华.  河北冶金. 2017(11)
[4]高寒地区铁塔专用角钢Q345D应用分析[J]. 许可.  科技风. 2017(08)
[5]特殊钢精炼中的脱氧及夹杂物控制[J]. 徐匡迪,肖丽俊.  钢铁. 2012(10)

博士论文
[1]“钢—渣—夹杂物—耐火材料—合金—空气”六相多元体系下的钢、渣和夹杂物成分变化的动力学研究[D]. 张莹.北京科技大学 2019



本文编号：3111105