新钢冷镦钢炼钢工艺研究

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1、西安建筑科技大学硕士论文新钢冷镦钢炼钢工艺研究专业：材料工程硕士生：操瑞宏指导教师：杨军教授刘辉杰高级工程师摘要冷镦钢由于具有优良的机械加工性能，广泛应用在紧固件、汽车、工程建筑、机械、电子等行业的零配件加工。为了保证稳定的产品质量，冷镦钢在冶炼过程中要保证具有高的洁净度，S和P等杂质含量应尽量少，同时控制钢中Si、Mn等元素的上限。本文对新钢第一炼钢厂冷镦钢冶炼过程中过程的脱氧、LF脱硫渣的硫容量及冶炼过程的增硅现象进行研究。通过生产现场取样，在新钢检测中心对试样进行化学分析，结合相关的热力学模型分别进行钢水脱氧、LF精炼渣硫容量和钢水增硅实验研究，

2、得到如下结论：（1）随着LF炉中钢液温度降低，Mn的脱氧能力是增加的。尤其是在低温度状态下，在1540℃-1560℃之间，0.4%Mn和0.5%Mn的脱氧能力相当。1600℃下，0.8%Mn几乎和1540℃下的0.4%Mn脱氧能力相当，与其对应的钢水中平衡时的氧量分别为：0.065%、0.067%；在1600℃，随着钢水中Al的增加对应氧含量减少，在[%Al]＜0.01时，脱氧曲线变化比较明显，Al的脱氧效率较高；而随着[%O]的减少，对应平衡的[%Al]增加，尤其到[%Al]＞0.05之后，随着钢水中Al浓度的增加，钢水中的[O]几乎没有变化。（2）

3、硫容量随着四元渣碱度增加而增加。对于二元碱度来说，其趋势并不是单纯随着碱度的增加而增加，而是有一定的反复，没有呈现出任何规律。MgO对Cs的影响可以忽略。从构成炉渣碱度的角度来考虑，影响本钢种硫容量的元素主要是CaO、SiO2及Al2O3；在给定的CaO及SiO2范围内，随着渣中Al2O3的减少，硫容量Cs都是呈单边递增的；在一定的二元碱度范围内，硫容量和渣中的Al2O3呈反比关系。最佳二元碱度是4-5此时硫容量的值是0.15。（3）LF炉化渣后五分钟，钢-渣间的增硅反应会一直发生直到达到反应平衡。化渣后20分钟后，当顶渣成分不变时，在[Si]=0.4

4、5%时，[Al]在0.04-0.05%范围内I西安建筑科技大学硕士学位论文不会发生增硅反应。对于出站前的钢水及顶渣成分，不会发生钢-渣间增硅反应。关键词：冷镦钢，脱氧，硫容量，增硅II西安建筑科技大学硕士论文researchofsteelmakingprocessofcoldheadingsteelinXinsteelSpecialty:MaterialEngineeringName:CaoRuiHongInstructor:YangjunLiuHuiJieAbstractColdheadingsteeliswildlyusedinmanufactur

5、ingfasteningpieces,sparepartsofautomobile,engineering,constructure,machineryandelectronicetc.Inordertokeepstableproductqualityofcoldheadingsteel,impuritiescontentssuchassulfurandphosphorusshouldbekeepingaslowaspossible;meanwhile,thecontentsofsiliconandmanganesemustbekeptinlowlev

6、elinthesteelmakingprocess.Thispaperinvestigateddeoxidationprocessing,sulfurcapacityofrefineslagandpickupofsiliconinthecoldheadingsteelmetallurgicalprocess.SpecimenswerecollectedfromtheworksiteandanalysisbychemicalmothodintestingcerterofXinsteel,experimentsofmoltensteeldeoxidized

7、,sulfurcapacityofLFrefiningslagandpickupofsiliconinmoltensteelwereconductedcombinedwithrelatedthermodynamicmodel.Theresultsasfollow:(1)Thecapabilityofdeoxidationofmanganeseisincreasingalonewiththedecreaseoftemperature,especiallyatcertainlowtemperature.Thedeoxidizingcapacityof0.4

8、%manganeseequalsto0.5%manganesebetween1540℃-156