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1、2009年4月炼钢Apr.2009·26·第25卷第2期SteelmakingVol.25No.2高质量锻钢VD炉真空脱气工艺李玉华,刘茂文,常福华,刘孝义(莱芜钢铁集团机械制造有限公司,山东莱芜271104)摘要:氢脆和白点是高质量锻钢的常见缺陷,使锻钢的力学性能严重下降,甚至造成报废。采取真空处理,能降低钢液中的氢含量,减轻氢脆和白点。针对高质量锻钢VD炉真空脱气工艺进行了研究,分析了影响VD脱氢效果的各种因素,通过优化VD处理的工艺参数,取得了良好的脱氢效果。关键词:VD炉;锻钢;真空脱气;脱氢中图分类号:TF769.4文献标
2、识码:B文章编号:100221043(2009)0220026203PracticeofdehydrogenationprocessofVDfurnaceforhighqualityforgedsteelLIYu2hua,LIUMao2wen,CHANGFu2hua,LIUXiao2yi(MachineryandManufacturingCo.,Ltd.,LaiwuSteelGroup,Laiwu271104,China)Abstract:Hydrogenembrittlementandflakearecommondefectsof
3、highqualityforgedsteel,whichmakemechanicalperformanceofsteeldecreaseseriouslyandevencausere2jectionofthesteel.Minimizationofhydrogencontentinmoltensteelbyadoptingvacu2umtreatmentinaVDfurnaceisaneffectivewaytoreducethedefectstatedabove.De2hydrogenationprocessofVDhasbeen
4、studiedinthispaper.Basedontheanalysisofeffectofvariousfactorsonthedehydrogenationgoodresultshavebeenachievedbytak2ingproperprocessparameters.Keywords:VDfurnace;forgedsteel;vacuumdegassing;dehydrogenation高温钢液中所含的氢在凝固析出时,易造成到67Pa以下,同时包底吹氩搅拌,达到规定的温钢锭的裂纹、缩孔、皮下气泡、中心疏松等缺陷;未度
5、和保压时间后进行定氧、定氢,出钢;然后吊至来得及析出的氢则会降低钢的强度、面缩率和冲浇铸工序铸锭,采用氩气保护浇铸。击韧性等,这在大锻件上更容易出现。尽量降低2影响VD炉脱氢的因素钢液中的氢含量是减少上述缺陷的主要方法。本文结合莱芜钢铁集团机械制造公司40tVD脱氢VD炉精炼过程中影响脱氢效果的主要因素工艺进行了研究,通过考察影响VD精炼脱氢的有:钢液初始氢含量、工作真空度及其保持时间、主要因素,并结合实际,对40tVD的工艺参数进吹氩强度、石灰中水分含量、渣层的厚度等。行了优化,取得了良好的脱氢效果,有效地解决了2.1入罐前钢液氢
6、含量大锻件的白点和氢脆等问题。入罐与出罐钢水中的氢含量关系如图1所示。1VD冶金工艺由图1可以看出,入罐前钢水中的氢含量越对于重点品种钢,如42CrMo、34CrNi3Mo、低,出罐时的氢含量也越低。因此,必须限制入罐20CrNi2Mo、5CrNiMo等高质量锻钢的钢液,目的氢含量,否则会导致VD处理氢含量达不到精前都采用EBT2LF2VD2软吹的工艺路线。钢液经炼要求,或者需延长VD处理时间。为保证精炼电弧炉熔炼后,出钢时利用合成渣料混充脱硫;在后氢含量达到目标值,原始w(H)应小于(6～7)-6LF精炼完毕后包口扒渣;进入VD真
7、空室后降低×10。作者简介:李玉华(1976-),女,莱钢集团机械制造有限公司,工程师,硕士,从事炼钢的研究。第2期李玉华,等:高质量锻钢VD炉真空脱气工艺·27·图1VD处理前后氢含量的关系图3吹氩强度与脱氢率的关系2.2真空度及其保持时间2.4石灰中水分含量[1]氢的溶解度和压力服从二次方根定律:石灰造渣料中含水量对脱氢效果的影响,如w(H)=KHPH(1)图4所示。21670lgKH=--1.68(2)T上式中:KH为氢的溶解度常数;T为钢液的-6温度,K。当w(H)=1.5×10时,PH=3102Pa。因此,在1600℃下,
8、降低氢在气相中的分压到310Pa,就可以使钢中的w(H)降到1.5×-610。考虑到其它合金元素对氢的活度系数影响及动力学条件等因素,VD处理工艺中工作真空图4石灰水分含量与VD处理氢含量关系[2]度一般选择67Pa。在工作真空度不大
