VD钢种H的研究与控制

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1、机制公司群众性经济技术创新成果登记表单位炼钢车间果称成名VD钢中[H]的研究与控制负责人姓名明弼忠性别男年龄25岗位施工技术成果参与者李慎功何永红王鹏张庆西张义勇创新成果简介：机制公司炼钢车间VD系统采用蒸汽喷射泵的真空泵系统，该系统采用紧密布置即LF工位与VD工位紧邻布置，钢水经VD处理后开至浇注工序浇注。工艺改变后VD真空处理时间为15-25min,极限真空度可达到W20Pa,VD后定[H]一次性命中率([H]W2ppm)由原来的90%提高至9&5%以上，为生产气体含量要求严格的钢锭提供了保障。成果鉴定部门意见：所在单位及工会意见：备注VDf

2、fl中【H】的研究与控制钢中含有常规元素C、Mn、Si、P、S及各种合金元素外，还含有微量的气体氢；钢中气体含量虽然不高，但会对钢的质量带来不利的影响；尤其是钢锭等髙附加值的钢种，对钢中的气体含量要求严格；本文结合我厂VD生产工序，对VD钢锭中[H]含量的控制予以探讨。一、简介机制公司炼钢车间VD系统采用蒸汽喷射泵的真空泵系统，该系统采用紧密布置即LF工位与VD工位紧邻布置，钢水经VD处理后开至浇注工序浇注。工艺改变后VD真空处理时间为15-25min,极限真空度可达到^20Pa,VD后定【H】一次性命中率(【H】W2ppm)由原来的90%提高至

3、98.5%以上，为生产气体含量要求严格的钢锭提供了保障。二、腕气基本原理钢水中氢气的溶解度服从平方根(sieverts)定律：H2=2[H][H]—溶解在钢水中的氢[%H]=K•[P(112)]1/2P(H2)氢气的分压力2.01.51.00.50123熔池上方的氢气分压±onn

4、响氢的活度系数：C、Al、B、si元素减小平衡时的［H］；Ti、Nb、V、Cr.Mn元素增加平衡时的［H］；当合金元素含量不高时，由于共存元素的相互作用，可忽略其对K的影响；所以，真空处理过程脱氢仅考虑PII2的影响。三、肮气的影咆因素顶控制1、氨气搅拌1・1、吹氫搅拌影响真空脱气过程进行，因为吹氫搅拌强烈会加速钢液的流动；使内部钢液上浮不断更新表面脱气过程的钢液，加速脱气过程的进行。同时吹入的氨气为气泡状态上浮，它具有“小真空室”的作用，由于其中的氢分压、氮分压很低，钢液中的溶解气体【H】将不断传入其内，随之排出，达到降低钢中的【H】。1.2、

5、氫气流量和压力一定时，氫气气泡越细小，在钢水中分布越均匀，气泡与钢水接触面积就越大，脱气效果就越好。氫气泡尺寸大小,主要取决于透气砖的气孔尺寸，气孔尺寸大，原始气泡尺寸也大。因此,希望透气塞气孔尺寸适当地细小些，据资料表明气孔0.l~0.26mm较好；尺寸过小会使透气性变差、阻力变大。因此，为了做到最大限度脱气，VD处理过程中，只要保证不溢出炉渣的情况下，通过透视镜监视液面情况，同时考虑到钢水温降速度问题，分中、高、低碳钢以及钢水量采取相应的氫气流量控制，可以达到脱【H】的效果。如下表VD炉去氢操作氟气流量和温降速度标准表类别钢水量(t)抽頁-空

6、期间操作真空后第一阶段(大氮气)操作真空后第二阶段(小氮气)操作总温降速度(°C/min)&气流量(m'/h)温降速度(°C/min)抽气时间(min)气流量(m3/h)温降速度(°C/min)保压时间(min)气流量(m3/h)温降速度(°C/min)保压时间(min)低碳钢40-452.2-2.81.7-2.0W6min4.0-4.45.0-6.07-82.3-3.02.5-3.02-33.7-3.835-402.0-2.51.7-2.0W6min3.6-4A6.2-6.57-82.2-2.82.5-3.02-33.8-3.930-351.6

7、-2.02.2-2.8W6min3.5-3.96.5-7.010-112A-2.92.4-2.82-34.0-4.1W301.4-1.82.2-2.SW6min3.2-3.66.5-7.010-112.1-2.723-2.72-343-4.5中高碳钢40-452.5-3.01.7-2.0W6min4.3-4.S5.0-6.07-83.0-3.52.5-3.O5.5-6.52.8-3.035-402.3・2.82.1-2.6W6min3.5435.5-6.27-82.5-3」2.5-3.05.5-6.53.4-3.630-352.0-2.42.2-

8、2.8W6min3.9435.5-6.05.0-6.02.0-2.42.5-3.15.5-6.53.7-4.0W301.7-2.23.0