龙钢20钢夹杂物分析及生产关键工艺优化

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文龙钢20钢夹杂物分析及生产关键工艺优化专业：钢铁冶金硕士生：万江凯指导教师：张朝晖教授摘要钢中夹杂物对钢材性能有直接影响，20钢生产的的重点在于如何将钢中夹杂物的种类、尺寸、含量等方面控制在合理的范围。本文通过对龙钢生产的20钢冶炼、精炼、连铸过程取样分析，对20钢生产过程进行夹杂物检测，在此基础上，针对影响20钢夹杂物的关键因素，采用正交实验极差法以及综合加权评分法对20钢精炼渣系进行优化，同时建立了龙钢20钢钙处理热力学模型对钙处理工艺进一步优化。得出以下研究成果：（1）龙钢20钢生产过程精炼渣系碱度较高，精炼渣系不合理需要进一步优化；20钢大型夹杂

2、物主要为Al2O3夹杂且夹杂物形状多棱角，表明钙处理不佳，需要对钙处理工艺进行优化。（2）20钢精炼渣系的熔点受碱度的影响最大，受MgO含量的影响最小；20钢精炼渣系的粘度受CaF2含量的影响最大，受MgO含量的影响最小；20钢精炼渣系受碱度的影响最大，受MgO含量的影响最小。20钢精炼渣系的最优组合为：碱度5，CaF2含量5%，Al2O3含量25%，MgO含量9%。（3）随着碱度升高，20钢精炼渣系熔点增大，粘度先减小后增大；随MgO含量升高，20钢精炼渣系熔点先减小后增大，粘度先减小后增大；随Al2O3含量升高，20钢精炼渣系熔点先减小后增大，粘度增大；随CaF2含量升高，20

3、钢精炼渣系熔点增大，粘度先减小后增大。（4）给出龙钢20钢钙处理热力学模型，针对不同炉次20钢化学成分及热力学数据，计算并绘制了[Al]—[Ca]与[S]—[Ca]钙处理热力学平衡关系图，为龙钢20钙处理配钙量计算提供了一定的理论基础。通过感应炉钙处理试验，验证了钙处理模型计算结果对实际生产的参考性，在感应炉钙处理实验中，20钢最佳Ca-Fe合金配比为19%Ca-81%Fe，最佳加钙量为0.75g/kg钢。关键词：20钢；夹杂物；精炼渣；钙处理西安建筑科技大学硕士学位论文本研究得到陕西省教育厅地方专项17JF014；西安市科技局CXYZKD009；陕西省工业科技攻关项目2016GY

4、-221基金的资助。西安建筑科技大学硕士学位论文AnalysisofinclusionsinLonggang20steelandoptimizationofkeyproductionprocessesSpeciality:FerrousMetallurgyAuthor:WanJiangkaiSupervisor:ProfessorZhangZhaohuiABSTRACTTheinclusioninsteelhasadirectimpactonthepropertiesofsteel.Thefocusof20steelproductionisonhowtocontrolthetype

5、s,sizes,andcontentsofinclusionsinsteelwithinareasonablerange.Thisarticleanalyzesthe20-steelsmelting,refining,andcontinuouscastingprocessofLonggangandteststheinclusionsinthe20steelproductionprocess.Basedonthis,theorthogonalexperimentisappliedtothekeyfactorsaffectingthe20steelinclusions.Themetho

6、dandintegratedweightingmethodwereusedtooptimizethe20steelrefiningslagsystem.Atthesametime,thecalciumtreatmentthermodynamicmodelofLonggang20Steelwasestablishedtofurtheroptimizethecalciumtreatmentprocess.Thefollowingresearchresultsareobtained:(1)Therefiningslaginlongsteel20steelproductionprocess

7、hashighalkalinity,andtherefiningslagsystemisunreasonableneedtobefurtheroptimized.TherearealargenumberofAl2O3inclusionsinthelargeinclusionsof20steelandtheshapeofinclusionswithmanyedgesandcorners,indicatingthatthecalciumtreatmentisnotgood