平炉管钢使用硅铝钡铁合金终脱氧合金化试验研究

平炉管钢使用硅铝钡铁合金终脱氧合金化试验研究平炉管钢使用硅铝钡铁合金终脱氧合金化试验研究I992年3月第j5嚣摹l期重钢技术1992盔第1期平炉管钢使用硅铝钡铁合金终脱氧合金化试验研究重镪铒研所主量塞(摘要)本文介绍了使用硅铝钢铁各垒在平炉管钢上进行终脱氧舍空化取得的效果.使用硅铝钢铁代替硅岛铁,除能显着节铝外,还能净化铜质,降低锅中气体含量,在一定程度上可提高铜管的机粕巨能.(关键词)硅铝钡铁合金翌鼬,缝避复1前言硅铝钡铁台金是一种复合脱氧剂,1989年由本溪冶炼J研制成功,井先后在本钢,鞍钢,太钢和唐钢的平炉或转炉L试用.除能显着节铝外,还能改变钢中非金属夹杂物形态,降低钢中非金属夹杂物含量,从而达到净化钢质,提高钢材机械性能的目的.我司在第一炼钢厂两座50t碱蛀乎炉上进行了应用试验,取得了明显教果.2试验方法2.1合金成分试验用硅铝钡铁合金成分如表I.对比用硅铝铁合金含铝50%左右,硅20%左右,铁余量;硅钙合金含钙26.61%,硅5996%.2.2试验钢种,炉数及加入量试验钢号为:2o#(一般无缝管钢),表1硅锻钮铁台金的化学成分(%)\\成分SiAlBaFe备沣项———21.94~9.84B.50余量哄应厂家质供赞成分2I.9昱I3O.27g.56赭量证明书凡厂复验成分2.5833.0S6.537.O0随机抽查20g(低.中压锅炉管钢),2oGI高压锅炉用.缝管钢),浇铸成:妄×1230mm方锭,模壁锥度2.83%,钢锭经800ram孰檠轧机开成4~75mm,~b9Omm圆管坯,切头10%,切尾3.5%先热轧成毛管,后冷拔成不同规格的无齄钢管.分别以硅铝镪铁台金等量(即吨钢加入硅铝钡铁.1600g左右)代替硅铝铁合金进行3炉试验和减量(即吨钢加入硅铝钡铁台金1400g左右)代替硅铝铁合金进行12炉试验7?54-李碧春研究1992年第1期对20G则为代替硅钙台金+硅铝铁合金(IW吨钢加人硅铅钡铁台金16oog左右)进行3炉终脱氧.2.3硅铝钡铁台金加入方式硅铝钡铁合金的加人方式与硅铝铁台金相同,郾在出钢量为总出钢量的四分之一时随钢流先加人硅锰台金,然后补加硅铁,最后加硅铝钡铁台金;出钢量为总出钢量的五分之四时铁合金加完.部分炉次因故铁台金直接加人包底上.2.4检验项目试验过程中,取样撒气体电解夹杂金相检验成品性能检验.3试验结果?加人硅铝钡铁合金吨锕16008左右的6炉及吨钢1400g左右的l2炉,锕液脱氧良好,成品样不冒涨,钢锭头部收缩良好.适量使用硅铝钡铁台金对钢液进行终脱氧并合金化,钢液流动性好,浇往时水口不结癯,不堵塞,能够满足模铸锭工艺要求.@钢中铝的回收率(见表2).由表2可知,与硅铝铁比较,当使用硅铝钡铁吨钢1600g左右对钢液进行终脱氧时,平均节铝42.4%;以吨钢1400g左右加人,平均节铝4s.6%.表2钢中铝的回收辜音金加人量铝回收率炉教铜总量折合纯铝平均值(炉)号(g/t)(I/t)(%)20#.20glB.1....3....1....5......~.......1...7...—4—5.3...9..4....~.....5.—2—426.62OG1456437硅银钡铁音金20#.2og6l74.4...5...2...~.5—2—4226(古铝以?%计算)2OGl卯147Il220#.20g.1...3......1...5.....~.......1....4...—84—.3..—94—~.....4..—4—529.41400420硅铝铁合盒764—92292,20g.1....5....2....9.....~........1...8...—4—529.2(含铝以50%计算)1636818注:文中所有表中分子为被动花圈,分母为平均值.?钢中气体古量(见表3).使用硅铝锓铁脱氧(与硅铝铁+硅钙比)钢中氧古量降低l0.5ppm.?钢中氧化物夹杂吉量分别见图1和表4.由表4可知,当使用硅铝坝铁台鱼对钢液进行缚脱氧时,与硅钙+硅铝铁台金比较,钢中氧化暂夹杂总量降低29.1%,其中:A12O8iO2分别降低30.2%和27.4%,特别是锕中氧化物夹杂Al,的降低,减步了锕管1992年3月重铜技术?55?的裂冀废品.表3铜中气体古量(20G)炉敷钢中气体元索含量(ppm)备注(炉)(N)(H)(0)33,404.,6.3,~..5...—6—53l,44在模内钢承快硅错镪铁236.55t437.5上帽时取气体38,40—5—.6...1...~....—10—.—9—64848阵硅钙+硅铝铁2398.2葚548往:使用分析仪嚣为美国TC一136色谱仪(N,o)及挂簖1C20O0色潜仪0f).表4锕中氧化袖夹杂含量(x10-4%)\\成分名\,总量SiO2O{FeOC4OMgoMn0备注硅铝姐6898l99—36.741_46上ll,3.80,0.70.3,0.4O-0l0?2旨坯中部铁合盒86.324.751.62.50.5O.30.01区径四分硅钙+穗幅83,200l4.7—8l050.7,l40.11.4,6.20.5,lj也3,1.50.0l,2.1之一处琅铁合金l21.8.073.930l00.80.3佯?金相检验结果I.1.521.57.5螭I10644炉中部llO620镜l_5e1.5e2e2_00.0步量夹杂球亿l10644合7.5金2eI.52el_5l1O64l1.5e2e2.57.5l1O675硅镪钡2e1.52.5el_57.5l啪82.5e21.27.5铁合盒I1O66B1.5el_S2e1.57.5注:B一赡性夹杂物;A—塑性夹杂物:c一粗暴是杂物{最恶劣提场).?56?李碧春平炉管钢使用硅铝钡铁合金……试验研究1992年第l期?管坯酸洗后退废量(见表6).使用硅铝钡铁脱氧的管坯遢废量较使用硅铝铁脱氧的管坯退废降低2.93kg/t钢.表6管坯酸洗后退废统计值舻散毛营量退废管坯量(总蟹t/单重kg/t】(炉)【t)裂缝结疤折迭台计硅铝饿铁lI45I.62l2.920/6.470.2lO/m470.252/0563382/75O硅铝铰43I7I2.564I7.18:3/l0.030.629/0.370.048/0O3”860/1043?钢管的机械性能(觅表7).表7钢管机械性能(钢号:2OG】批o.b口?备注数(MPa)(Mpa)4805253203603—1~—39铝铁脱氧硅铝钮铁l2口#?女l497340Pu…一?’44O,520285,370—28~48首坯中粗341硅钙十硅铝铁28.r…一…482327…44O,505275,36031,401硅镐歌6047033035.8I圈.1不同脱氧剂钢中氧化物夹杂含量对比4讨论由表2,表6可见,采用硅铝锁铁合金终脱氧与使用硅铝铁合金终脱氧比较,吨钢节锚显着;管坯退废最降低_2.93kg/杂种类钢.由表3.表4可知,采用硅锚钡铁合金终脱氧与使用硅钙+硅铝铁合金终脱氧比较,钢中气体元素氧降低21.9%;铜中非金属夹杂物总量降低29.1%.金相评级如表5,使用硅铝铋铁脱氧的管坯,其非金属夹杂评级较低.这些结果都表明使用硅铝钡铁合金对钢液进行终脱氧的优越性.众所周知,碱土金属与氧有程强的亲和力,而FL在钢液中的熔解度很小,因此有很强的脱氧能力.钡比重大,沸点高,有利于在高温和比重大的钢液中使用.根据热力学计算,钡的脱氧能力比铝要高明个数量级.使用硅铅钡铁对钢液进行终脱氧,钢中的AI20夹杂物含最降低30~2%,SiO夹杂物如砷如0一嚣...【×一棚如礞雾辑1992年3月重钢技术?51-含量降低27.4%.这是因为,钡的氧化物,如氧化钡与钢中常见的硅,铝脱氧产物如$i02或者AI201能结合成一系列复合氧化物,如BaO-SiO?BaO-AI2o1等,其反应式如下:SiO~+BaO=(BaO-mooAG=一35600-1.51”……………………………(1)Al2o3+Bao一(BaO-A12O,)AG一一29700--1.6T…………………………(2)此外,钢中还有2BaO-FeO?2S~O2等复合脱氧产物,这种类型的复台脱氧产物要比硅铝脱氧产物如SiO或Al2o,更容易相互集聚从钢液中排出,从而达到净化钢液的目的.本次试验由于仅用硅铝镊铁代替硅锡铁或硅钙+硅铝铁合金对钢液进行终脱氧,部分炉数合金先混装加人钢包底部,致使硅铝钡铁中的铝回收率偏低,没有达到预期日的.5结语采用硅铝钡铁合金吨钢加入量1400g左右或1600g左右对平护管钢进行终脱氧合金化,代替吨钢加1600g左右硅铝铁或吨钢100D窖左右硅钙+900g左右硅铝铁合金终脱氧台金化,有以下效果.a.以吨钢tn(10g左右硅铝钡铁合金对平炉管锯进行终脱氧合金化,既可满足脱氧工艺的要术,与硅铝铁比较,平均节铝48.6%;管坯退度量降低2.93kg/t钢.b.硅铝钡铁合金由于脱氧能力强,与硅钙十硅铝铁合金比较.钢中氧降慨了21.9%;氧化物夹杂总量减少29.1%;非金属夹杂物评级有所降低,钢管机械性能有改善的趋势.因此,建议在太生产中推广使用.参加本试验的有李奎学,重南显,安树全等同志.参考文献(略)(上接70责)因此,按三阶段循环程序运转的轧辊工作条件比接鹳阶段锸环程序运转的轧辊工作条件更为有衬.在~350mm/~2SOmm及6350mm轧机精轧机组实施轧辊持却的新方法后保证了轧辊的使用寿命提高1.5,2倍.译自《cTa?l》’1989,怕.10,P9,l0