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钢材生产中控制碳含量的方法

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:碳对钢的性能影响最大,碳含量高能增加钢的强度,但使塑性下降、冲压性能变坏。其缺点是随着脱碳反应的进行,钢中氧含量会逐渐增多。首先是防止RH处理过程中真空罐渣壳及真空室钢渣结瘤引起的增碳,特别是钢包用碳化稻壳保温的情况下,这种现象尤为突出。其次是连铸过程中碳的控制。

钢材生产中控制碳含量的方法

碳对钢的性能影响最大,碳含量高能增加钢的强度,但使塑性下降、冲压性能变坏。因此一般优质深冲型铝镇静钢要求w(C)≤0.05%、IF钢要求w(C)≤0.007%。钢中碳的控制主要集中于两点:炉外精炼使钢中碳达到极低水平,防止连铸过程中增碳。20世纪80年代以来国际上应用最多的真空精炼装置是循环真空处理装置(RH)、真空吹氧脱碳装置(VOD)、真空吹氩脱氧装置(VD),其中VOD主要用于超低碳不锈钢的精炼,RH与VD相比,因其真空室较高,适合于精炼钢液剧烈沸腾的超低碳钢液,并且RH采用大氩气量大循环时,可在短时间内将氢的质量分数脱至1×10-6,因此RH更适合于超低碳深冲钢、镀层钢板的生产。

目前国外常用的增大RH脱碳速度方法有:

1)增大环流量:增大吸嘴内径,改圆形吸嘴为椭圆形。

2)增大驱动氩气流量。

3)增大泵的抽气能力,其中采用水循环泵和蒸汽泵联用可提高泵的抽气能力,降低RH能耗和水耗。(www.xing528.com)

4)向驱动氩气中掺入氢气,在碳的质量分数小于20×10-6时可使脱碳速率增加一倍。

5)在真空室侧墙安装氩气喷嘴,吹氩到真空室内,可增大反应界面面积,尤其在碳的质量分数小于30×10-6时可显著提高脱碳速率,此法在10min内可将碳的质量分数从210×10-6降至10×10-6

6)减少真空室的法兰盘数可提高真空度,减少漏气,减少钢液污染。为了将钢中碳的质量分数脱到50×10-6以下,又发展了RH—OB、RH—KTB、RH—PTB、VOD—PB等吹氧、喷粉强制脱碳的方法。据报道日本住友金属工业公司采用VOD—PB喷吹氧化粉剂法,可将碳的质量分数降至3×10-6。其缺点是随着脱碳反应的进行,钢中氧含量会逐渐增多。关于钢中碳的控制另一个重要之处是防止二次冶金及连铸过程中的增碳。首先是防止RH处理过程中真空罐渣壳及真空室钢渣结瘤引起的增碳,特别是钢包用碳化稻壳保温的情况下,这种现象尤为突出。其次是连铸过程中碳的控制。连铸过程中,降低耐火材料中的碳含量,或者使钢液与含碳材料接触面最小,中间包使用不含碳或碳含量少的保温材料,结晶器使用无碳保护渣,都有助于防止增碳。

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