Page 81 - 理化检验-物理分册2025年第三期

杜佳美：含铝和硫的45钢皮下缺陷产生原因及改进措施

表1 1号缺陷能谱分析结果 %
质量分数
谱图
O Mg Al S Ca Fe
谱图1 45.35 12.63 34.99 1.11 5.92 —
谱图2 60.10 4.20 12.87 10.40 12.44 —
谱图3 48.66 5.53 21.01 5.63 19.16 —
谱图4 — — — — — 100
表2 2号缺陷能谱分析结果 % （2）炉渣黄白后，立即投入铝线300 m，前期用
质量分数 铝可以使生成的Al 2 O 3 、镁铝尖晶石等有害夹杂有足
谱图
O Mg Al Fe 够多的时间聚集长大，并上浮去除。
谱图1 47.65 16.57 35.77 — （3） LF精炼中期采用硅铁粉进行炉渣的进一步
谱图2 47.26 16.82 35.93 — 脱氧，以降低炉渣的碱度，将中后期炉渣的二元碱度
谱图3 44.69 17.68 37.63 — 控制为2.5~4.0，可以提高炉渣的流动性，从而提高
谱图4 — — — 100 炉渣吸附夹杂物的能力。
（4）将硫元素质量分数调整至工艺上限
粒的形貌和成分十分接近，表明中大型簇群状夹杂
0.040%~0.045%，LF精炼末期通过投入铝线的方
物由连铸过程中微小夹杂物颗粒聚合而成。
式进行铝含量的调整，将出LF前钢水中Al元素质
2 工艺改进措施及效果 量分数控制为0.040%~0.050%，LF精炼末期铝元

2.1 电炉冶炼 素和硫元素的调整都要考虑真空脱气（VD）过程的
（1）对电炉炉衬及钢包作出要求：电炉新炉衬前 损失，防止真空脱气结束后再进行Al、S元素的调整。
3炉钢、新钢包或者返修钢包前3炉钢均不得冶炼该 将整个LF精炼时间控制为55~65 min。
含铝、硫元素的45钢。 2.3 真空脱气处理
（2）改善电炉金属原料结构：加大入炉铁水比， （1）改进前该含铝、硫元素45钢的冶炼工艺中
减小废钢占比，将入炉铁水比由原来的50%提高至 无真空处理，在钢水LF精炼处理结束后增加VD处
80%，提高金属材料的C元素含量，从而加剧电炉冶 理工序，目的是去除钢水中的夹杂物、有害气体等，
炼过程中的C、O反应，达到去除钢中有害气体和夹 从而提高钢水的纯净度。
杂物的目的，同时有利于终点C元素含量的提高，将 （2）将极限真空处理时间控制为 10~15 min，
终点碳元素的含量控制为0.10%~0.35%，从而防止 VD后硅钙线投入量由改进前的每炉投入 150 m，
过氧化出钢，减少钢水中氧元素的含量。 改为连铸首炉 150 m，连浇炉减半，每炉控制为
（3）出钢控制：电炉采用偏心底出钢，并实现留 60~80 m，防止大量的钙处理导致生成过多、更高熔
钢操作，控制每炉留钢量不少于3 t。 点的硫化钙夹杂，该夹杂在水口内壁析出并聚集长
（4）渣量及脱氧控制：加大渣量，并实现快速化 大，最终脱落至钢水中，形成大颗粒夹杂物并堵塞水
[4]
渣，提高炉渣吸附夹杂的能力，将出钢渣量由原来的 口，影响生产过程的顺利进行 。
石灰350 kg+合成渣450 kg增加至石灰350 kg+预 （3）喂线结束后，迅速加入碳化稻壳，对钢液面
熔合成渣650 kg。 进行保护，并对钢水进行静软吹，将软吹时间控制为
2.2 LF精炼 15~35 min。
LF精炼过程是钢水脱氧，去除钢水中夹杂物， 2.4 连铸过程
从而提高钢水纯净度的关键工序，因此特采取如下 连铸浇注过程是防止钢水二次氧化的关键工
[5]
[3]
措施 。 序 ，为防止钢水的二次氧化污染需进行以下改进。
（1）精炼前期采用大电流供电、大氩气流量吹 （1）连铸浇注前对中包进行烘烤，前期采用小火
氩，以便进行快速化渣，用电石与铝粒进行渣面的扩 烘烤，中后期再逐步采用中火、大火烘烤，控制烘烤
散脱氧，将前期炉渣二元碱度控制为5.0~7.0，如遇 时间为180~240 min，同时确保浸入式水口也得到
炉渣偏稀、碱度不够，可以适当补加石灰。 充分的烘烤。

69