GOR法冶炼304不锈钢脱硫和夹杂物控制工艺及理论

发布时间：2021-06-19 09:26

　　304不锈钢是用量最大,且应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢,应用于工业生产、家具装饰和食品医疗等各个行业。硫作为一种有害元素会对不锈钢产品产生不利影响,如造成热脆和引起点蚀；钢中的非金属夹杂物会造成产品表面缺陷,如分层重皮缺陷和线鳞状缺陷等。304不锈钢的冶炼一般采用AOD和VOD等方法,GOR炉具有底部吹炼和渣钢分出的出钢方式等特点,国内外关于这种冶炼方法条件下钢液脱硫和夹杂物控制的研究不多。因此,本文以GOR法冶炼为基础,为了实现304不锈钢稳定脱硫和对轧材表面缺陷的改善,采用工业现场取样、实验室高温实验和FactSage软件的热力学计算等方法,从GOR和LF钢液脱硫工艺、含Cr203渣性能测试、FeSi合金成分设计、夹杂物的形成和成分演变等方面进行了研究。GOR和LF脱硫工艺研究表明,尽量降低渣中Cr203含量会明显提高钢液的脱硫效率。在尽量低的Cr2O3含量条件下,通过增加渣碱度可以有效提高GOR还原期渣一钢间硫分配比（Ls=（%S）/[%S]）和LF精炼过程钢液脱硫速率。当GOR还原渣中Cr203含量低于0.3%时,钢液终点硫含量稳定在50ppm以下,Ls明显提高。当GOR还原... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：153 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 不锈钢冶炼技术的发展
        2.1.1 不锈钢冶炼工艺介绍
        2.1.2 不锈钢生产技术的发展趋势
    2.2 不锈钢钢渣的研究
        2.2.1 电炉渣
        2.2.2 脱碳期氧化渣
        2.2.3 还原期还原渣
        2.2.4 钢包精炼渣
    2.3 不锈钢脱硫研究
    2.4 不锈钢夹杂物的研究
        2.4.1 夹杂物的来源
        2.4.2 夹杂物成分的演变和控制
        2.4.3 304不锈钢夹杂物的研究
    2.5 课题研究的背景、目的以及内容
3 GOR和LF脱硫工艺研究
    3.1 GOR法冶炼不锈钢脱硫机理研究
        3.1.1 研究方法
        3.1.2 GOR炉冶炼工艺对脱硫的影响
        3.1.3 讨论
        3.1.4 优化的渣-钢间硫分配比
    3.2 LF炉脱硫效率研究
        3.2.1 研究方法
        3.2.2 研究结果及讨论
    3.3 本章小结
4 含Cr_2O_3不锈钢精炼渣性能研究
    4.1 实验方案
    4.2 实验结果和讨论
        4.2.1 渣样的成分和物相分析结果
        4.2.2 Cr_2O_3含量和碱度对熔化温度的影响
        4.2.3 Cr_2O_3含量、碱度和温度对粘度的影响
    4.3 本章小结
5 FeSi合金成分设计和Al_2O_3夹杂物控制
    5.1 Al_2O_3夹杂物对连铸和产品质量的影响
        5.1.1 不锈钢冶炼工艺流程及研究方法
        5.1.2 热轧板表面缺陷和夹杂物特征
        5.1.3 Al_2O_3夹杂物对连铸和轧材表面缺陷的影响
    5.2 不锈钢钢液成分对Al_2O_3的影响
        5.2.1 Si单独脱氧
        5.2.2 Si和Al复合脱氧
        5.2.3 Si,Al和Ca复合脱氧
    5.3 FeSi合金成分设计
        5.3.1 FeSi合金中Al和Ca含量设计
        5.3.2 FeSi合金对Al_2O_3夹杂物的影响
    5.4 本章小结
6 GOR法冶炼过程夹杂物的特征和形成机理研究
    6.1 研究方法
        6.1.1 取样过程
        6.1.2 试样分析
    6.2 研究结果
        6.2.1 夹杂物的形貌与成分
        6.2.2 夹杂物的尺寸与成分之间的关系
    6.3 讨论
        6.3.1 氧含量计算和试样成分
        6.3.2 夹杂物的形成机理研究
    6.4 本章小结
7 LF精炼和连铸降温过程中夹杂物成分演变机理研究
    7.1 研究方法
        7.1.1 取样过程
        7.1.2 试样分析
    7.2 研究结果
        7.2.1 夹杂物的形貌与成分
        7.2.2 夹杂物的成分变化
    7.3 讨论
        7.3.1 钢液与夹杂物平衡的热力学计算
        7.3.2 钢液中Mg对夹杂物中MgO影响的动力学研究
        7.3.3 温度对夹杂物成分的影响
    7.4 本章小结
8 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国特钢生产60年[J]. 徐匡迪.  钢铁. 2014(07)
[2]脱磷铁水-110t AOD-LF-CC-热轧流程304不锈钢中夹杂物的演变[J]. 陈超,侯海滨,成国光,潘吉祥,李岩,潘伟.  特殊钢. 2013(01)
[3]430不锈钢冶炼过程的夹杂物[J]. 付邦豪,陈超,成国光,潘吉祥,李岩,潘伟.  钢铁. 2012(01)
[4]Cr2O3对Al2O3基渣系黏度的影响[J]. 牛丽萍,张廷安,史冠勇,豆志河.  材料导报. 2011(24)
[5]实芯纯钙线在LF精炼过程中的应用[J]. 张宝,施月明,项利,陈远清,张延和.  特殊钢. 2011(05)
[6]409L不锈钢冶炼过程夹杂物特征及成因[J]. 付邦豪,侯海滨,成国光,潘吉祥,李岩,潘伟.  钢铁. 2011(06)
[7]精炼渣碱度对304不锈钢夹杂物的影响[J]. 李双江,姜周华,黄宗泽,李阳,李明.  钢铁. 2010(12)
[8]精炼渣碱度对304不锈钢中夹杂物的影响[J]. 庄迎,姜周华,李阳.  东北大学学报(自然科学版). 2010(10)
[9]304奥氏体不锈钢夹杂物的冶金行为[J]. 李双江,李阳,姜周华,李伟坚.  东北大学学报(自然科学版). 2010(03)
[10]Thermodynamic analysis on the formation mechanism of MgO·Al2O3 spinel type inclusions in casing steel[J]. Hai-yan Tang and Jing-she Li School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2010(01)

博士论文
[1]连铸结晶器保护渣相关基础理论的研究及其应用实践[D]. 谢兵.重庆大学 2004

硕士论文
[1]J4不锈钢连铸保护渣的研究[D]. 刘彭.重庆大学 2009



本文编号：3237550