摘要：轴承是各类机械装备转动部位最关键的基础件之一,工作部位多处于主机的心脏和关节等要害处,因此轴承的质量和疲劳寿命对于主体装备的性能和可靠性至关重要。随着轴承钢总氧含量的降低,钢中氧化物夹杂的尺寸和数量得到了有效控制,TiN夹杂对轴承钢疲劳寿命的影响开始凸显,因而轴承钢对钛含量有着严格的控制要求。相比于原料和合金中钛含量控制,精炼过程渣-钢反应实现轴承钢钛含量控制更具成本优势。基于CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-0.05%TiO_(2)-5%MgO(质量分数)精炼渣与轴承钢反应的热力学计算和渣的液相线温度范围进行了轴承钢超低钛含量控制的精炼渣成分设计。通过渣-钢反应考察了精炼渣碱度和渣中Al_(2)O_(3)含量对钢中钛和铝含量、TiN尺寸分布和钢液洁净度的影响。结果表明,精炼渣碱度为2~4,Al_(2)O_(3)质量分数控制为25%~58%,可以有效地控制钢中钛和铝含量[w([Ti])<0.0012%、w([Al])<0.0150%]。随着精炼渣碱度的降低,钢中钛和铝含量降低,碱度为3的精炼渣处理的钢中钛和铝含量均满足预期要求,TiN的长大时间短,低碱度精炼渣有利于钢中TiN夹杂的控制,证明了渣系设计的可行性。随着精炼渣碱度增加、Al_(2)O_(3)含量的降低,钢中夹杂物数量密度和平均尺寸均减小,这与钢中氧含量的变化趋势一致。相同碱度的精炼渣,随着钢中Al_(2)O_(3)含量的降低,炉渣吸收固体夹杂物的能力提高,钢液具有更高的洁净度。48.71%CaO-16.24%SiO_(2)-30%Al_(2)O_(3)-0.05%TiO_(2)-5%MgO(质量分数)精炼渣能够有效地实现钢中低Ti含量和TiN夹杂物的控制,且处理后的钢液具有更高的洁净度。

摘要：为了研究精炼渣中CaF_(2)含量(质量分数)和二元碱度对S32750超级双相不锈钢洁净度的影响,以及夹杂物去除速率的控制环节,设计了6组w(CaF_(2))为6%~20%、二元碱度为3.5和6的精炼渣渣系,并利用管式电阻炉在1550℃下进行铝脱氧实验.结果表明:w(T.O)_(t)/w(T.O)_(0)与时间t^(1/2)有很好的线性关系;精炼60 min后,夹杂物主要为镁铝尖晶石,且w(CaO)低于1.0%;提高精炼渣中w(CaF_(2))不仅可显著促进夹杂物的去除和夹杂物的细化,还能影响夹杂物中Al_(2)O_(3)和MgO的相对含量;精炼渣碱度从6降至3.5会不利于夹杂物的去除,同时还能导致夹杂物的粗化;夹杂物去除速率常数ki与精炼渣中液相黏度η_(L)、扩散驱动力Δα_(Al_(2)O_(3))及Δα_(Al_(2)O_(3))/η_(L)均近似成线性关系,但与η_(L)的线性关系最优,这表明夹杂物穿越渣金界面的过程是夹杂物去除速率的控制环节,且精炼渣中液相的黏度对该过程有显著影响.

摘要：针对国内某企业多元加废钢冶炼模式下,钢液的“脱硫与回硫”现象,对精炼渣系成分进行合理优化。首先,利用热力学软件FactSage 8.1,在1600℃温度条件下,对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-5%MgO渣系与Q235钢液平衡时的等氧线进行模拟计算;同时利用精炼渣的光学碱度计算出该渣系的硫容量和硫分配比,用来评估精炼渣的脱硫性能。其次,在实验室中设计出5组精炼渣,进行高温钢渣平衡试验,对试验后精炼渣进行XRF成分检测,对钢样采取电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、氧氮分析仪及碳硫分析仪进行元素检测,利用场发射扫描电子显微镜分析了钢样中夹杂物的形貌和成分,并对其数量及尺寸进行统计分析。最后进行工业试验加以验证。结果表明,通过优化渣系组成,其中CaO、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和MgO质量分数分别控制在47.7%~55.2%,0~20.5%,26.85%~55%和4%~7%范围内,能将钢液中溶解氧控制在0.001%(质量分数)以内。选取成分为54.27%CaO-7.43%SiO_(2)-33.3%Al_(2)O_(3)-5%MgO的渣系,脱硫率可达54.73%,钢中TO亦可降至0.0021%(质量分数),试验结果验证了热力学计算的准确性。

摘要：为控制20SiMn锻件用结构钢中氧含量和钢中夹杂物,首先采用热力学软件FactSage 8.1计算了1600℃下CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-5%MgO系精炼渣与20SiMn钢液平衡时的等氧线,并优化了精炼渣成分。同时,计算了不同氧含量下钢中Fe-Mg-Al-O体系优势区图。其次,实验室中设计了4组精炼渣成分,并在1600℃下采用高温电阻炉进行渣-钢平衡试验,试验后采用X射线荧光光谱分析测定渣成分,采用等离子体光谱仪对钢样成分进行分析,采取红外碳硫分析仪、氧氮联合分析仪分别测定钢中碳硫和全氧含量,采用场发射扫描电子显微镜对试样中的夹杂物进行成分和形貌分析,并对钢中夹杂物数量与成分进行统计,试验研究了不同精炼渣对钢中氧含量、夹杂物组成、数量和尺寸的影响。最后,建立了动力学模型来描述“钢渣”界面上的夹杂物去除行为。试验和热力学模型结果揭示了钢中典型Al_(2)O_(3)、MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物与钢中氧、镁和铝含量的关系,动力学模型描述了夹杂物分离率、全氧含量与整体润湿性之间的对应关系。优化渣系中SiO_(2)、CaO、Al_(2)O_(3)和MgO质量分数分别为0~24.7%、44.3%~55.1%、20.5%~48.2%和5%~8%时,可控制钢中溶解氧质量分数为0.0005%内;典型成分50.4%CaO-40.3%Al_(2)O_(3)-4.3%SiO_(2)-5%MgO渣系可将钢中总氧质量分数和夹杂物数量分别控制为0.00142%和9.9个/mm^(2),试验与模型预测结果基本一致。

摘要：为了评价不同精炼渣对弹簧钢中夹杂物数量、组成、尺寸及形态的影响,在EAF→LF→RH→CC工艺流程下,设计了两种不同渣系,通过全氧分析、渣样分析、夹杂物分析等手段评价了两种精炼渣全氧及夹杂物控制水平。研究表明,相对于低碱度渣(1.0),高碱度渣(1.7)有利用钢水脱氧、脱硫,钢水全氧含量更低;不同碱度情况下,钢中夹杂物类型基本相同,主要由MnS、CaO-SiO2-Al2O3、Al2O3-MgO、CaS-MnS、TiS-MnS等夹杂物所组成,低碱度精炼渣钢中MnS与CaO-SiO2-Al2O3夹杂物数量显著多于高碱度精炼渣;高碱度渣的钢中A类、B类和D类夹杂物控制更好;从夹杂物控制水平考虑,采用碱度1.7的精炼渣更为合适。

摘要：在分析ML08Al冷镦钢对钢中夹杂要求的基础上,设计了LF精炼终渣的组成范围,并确定了相应的现场造渣制度.生产实践表明,精炼渣化渣情况良好,脱硫率较高,能满足生产要求.对连铸方坯洁净度研究表明,在目前生产工艺条件下,铸坯T[O]<20×10-6,大样电解夹杂总量<10mg/10kg钢.同时对钙处理进行了相关热力学探讨,确定了钢中[Ca]的控制范围.

摘要：在连铸流程生产Incoloy825耐蚀合金时,AOD精炼过程中精炼渣易与合金中Al、Ti元素发生反应造成氧化损失。因此,本研究在1 kg MoSi2电阻炉中通过渣-金平衡试验考察了(CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO-CaF_(2)-TiO_(2))精炼渣系不同成分设计对Incoloy825合金Al、Ti氧化烧损的影响,并对渣系的熔点、黏度以及物相性质进行了分析。结果表明:增加SiO_(2)的含量能降低平衡时合金中Al、Ti的含量,Al_(2)O_(3)组元会造成烧钛增铝的现象,适量TiO_(2)可以降低Ti元素的氧化烧损。提高渣系中CaO、TiO_(2)含量能提高精炼渣熔点,渣中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)及CaF_(2)的含量增加会导致熔点下降;高温下精炼渣的黏度变化小且有明显的温度转折点,属于短渣类型,转折温度与熔点的规律一致;精炼渣配比为49.87%CaO-2.13%SiO_(2)-24.79%Al_(2)O_(3)-7.40%MgO-4.79%CaF_(2)-9.87%TiO_(2)时,Al、Ti烧损小且熔点和黏度均满足精炼要求。

摘要：针对熔点为1250℃的非晶母合金,在CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)基础渣系中添加B_(2)O_(3),设计了含硼低熔化温度渣系;采用FactSage7.2软件模拟计算,研究了CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)四元精炼渣系相图,B_(2)O_(3)比例从7%增加到19%时,相图中的低熔化温度区面积比由5%增大至46%;B_(2)O_(3)含量控制在13%~16%时,熔化温度为1100~1200℃,适宜非晶母合金的冶炼;采用熔化温度测定仪开展了热态试验,试验熔化温度在1150±25℃,与模拟结果符合。

摘要：以CaO Al2 O3 MgO BaO为基本渣系用正交设计试验方法得出研制的含CaO(4 0～ 5 0 ) % ,Al2 O3 (2 5～ 35 ) % ,MgO(10～ 15 ) %的LF精炼用预熔渣具有 12 80℃的较低熔点 ,脱硫效果好。经 15 0t电弧炉 15 0炉统计数据表明 ,在精炼前钢中硫含量为 0 0 35 %～ 0 0 72 %时 ,用该预熔渣精炼后 ,成品钢中硫含量降至 0 0 0 5 %～ 0 0 19% (平均硫含量为 0 0 0 9% ) ,平均脱硫率由原固体合成渣的 72 %提高到 89% ,LF平均精炼时间由 6 7min降至 5 3min。

摘要：通过对精炼渣的熔点、组元活度、黏度、理论硫分配比的分析,研究出高吸附夹杂物能力同时兼顾脱硫能力的LF精炼渣系:w(CaO)=55%~59%,w(Al_2O_3)=27%~32%,w(SiO_2)=5%~10%,w(MgO)≤8%,w(FeO+MnO)<1%。通过物料平衡计算,设计100 t钢包精炼的造渣方案,并在100 t LF精炼炉进行试验。试验结果显示,造渣方案满足新渣系的要求,同时新渣系在满足冶炼脱硫要求的情况下,其去除夹杂的能力显著提高,B类和D类夹杂物评级均在1.0级以下,成品全氧质量分数控制在0.000 6%~0.001 1%。