电渣钢电极坯与氧含量关系的研究及探讨

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月5期   作者:姚长发,姜新岩,陆建民,祁旭丞,高佩军 杨海涛
[导读] G20CrNi2MoA钢的两大主要指标有疲劳强度(力学性能)及热加工,
        姚长发,姜新岩,陆建民,祁旭丞,高佩军 杨海涛
        西宁特殊钢股份有限公司,青海省冶金产品研究与开发重点实验室,青海 810005

        摘要:G20CrNi2MoA钢的两大主要指标有疲劳强度(力学性能)及热加工,它的数据直接关系到使用寿命,其中钢中氧含量对这些指标高低及非金属夹杂物等有很大影响,但是由于目前冶金设备及冶炼控制技术及工艺的原因无法实现完全去除钢中氧含量,只能通过不断实验不断调整工艺炉电渣渣系降低其含量并保持在一定水平。
        关键词:电渣钢;电极坯;冶炼过程; G20CrNi2MoA
        引言
        近些年,随着钢铁冶炼技术的突飞猛进,钢材应用行业更加广泛,科技的发展对材料的要求越来越严格,作为特殊钢方面,电渣钢在市场的需求不断增加,轴承钢中代表品种G20CrNi2MoA电渣钢在渗碳轴承方面有自己独特的优势。通过电渣重熔可提纯金属并获得洁净组织均匀致密,经电渣重熔后的钢,纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀等。

1 目的
        对G20CrNi2MoA电极坯冶炼过程进行分析,研究电极坯电炉炉后加Al、LF加Al,VD后加Al等各过程加Al量与电渣材上氧含量关系。
2 数据分析
        对共18炉次的数据分析,氧含量>25ppm电渣锭9炉,氧含量<20ppm电渣锭9炉,冶炼各过程加Al量与氧含量数据进行分析,具体如表1:
 
2.1 电炉炉后加Al量与氧含量关系


分析:
(1)从图1看出,电炉终点加铝锭与电渣材氧含量无明显对应关系;
(2)电炉终点加钢芯铝量与电渣材氧含量无明显对应关系;
(3)电炉终点加总Al量与电渣材氧含量无明显对应关系;
(4)从图1中可看出电炉终点加钢芯铝的炉号电渣材氧含量均低于20ppm,电炉终点加铝锭及混加铝锭、钢芯铝的炉号,电渣材氧含量均高于25ppm;
(5)目前分析(4)中的规律原因不明,因G20CrNi2MoA电炉出钢C含量在冶炼记录中体现不出,从铝锭与钢芯铝的区别来看,钢芯铝加入大包中会沉入包底,脱氧效果较铝锭更好。
2.2 精炼过程加Al量与氧含量关系
        将表1中精炼过程加Al量与电渣材氧含量数据进行统计,结果如图2:

分析:
(1)LF过程加Al量与电渣材氧含量无明显对应关系;
(2)VD后补Al量与电渣材氧含量无明显对应关系;
(3)精炼过程总加Al量与电渣材氧含量无明显对应关系。
2.3 冶炼过程加Al量与氧含量关系
        将表1中冶炼过程总加Al量与电渣材氧含量数据进行统计,结果如图3:

        将表1中冶炼过程总加Al量与电渣材氧含量进行比对,其冶炼总加Al量缩小10倍以便于分析。


分析:
(1)通过图3、4中数据的比较分析,发现底单榨菜氧含量与冶炼过程总加Al量无明显对应关系;
(2)因数据样本较少,统计分析存在局限性。
3  总结
        通过对共18炉数据(9炉电渣材氧含量<20ppm,9炉>25ppm)的分析,现得到以下几点结论:
(1)电炉炉后加入钢芯铝的炉号,电渣材氧含量均<20ppm,电炉炉后加铝锭或铝锭钢芯铝混加的炉号,电渣材氧含量均>25ppm,分析原因是钢芯铝密度大可沉于钢包底,通过氩气搅拌,脱氧效果较好;
(2)不论是电炉炉后、精炼过程、冶炼总过程,电渣材氧含量与过程加Al量均无明显相关关系。
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