超低碳不锈钢冶炼技术研究.pdf

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1、No．5Ck型铸锻件》September2015HEAVYCASnNGANDF0RGING超低碳不锈钢冶炼技术研究马腾霄金杨(二重集团(德阳)重型装备股份有限公司，四JJI618013)摘要：从热力学方面介绍了超低碳钢VOD冶炼吹氧时去碳保铬的影响因素，对ASTMA473钢的成品碳超标问题进行了原因分析，在操作上采取了改进措施。关键词：VOD；去碳保铬；改进措施中图分类号：TF7641文献标志码：AResearchonSmeltingProcessofExtra—lowCarbonStainlessSteelMaTengxiao，JinYangAbstract：Thein

2、fluencefactorofdecarburizingandkeepingchromiumforextra-lowcarbonstainlesssteelduringVODsmeltingandoxygenblowinghasbeenintroducedintheaspectofthermodynamics．ThereasonofoverproofcarboncontentoffinishedproductofASTMA473steelhasbeenanalyzed．Meanwhile，theimprovementmeasureshavebeenadopteddurin

3、gtheoperationprocess．Keywords：VOD；decarburizingandkeepingchromium；improvementmeasui~B对于一些超低碳不锈钢，例如安德里茨分别是碳、铬的活度系数。的计算：ASTMA473，标准要求熔炼成分C≤0．035％，为l=eC[C]+e拿[cr]+e[Ni](3)了防止由于VOD吹炼后补加渣料、铬合金及再次ldc=ecC[C]+e罢[cr]+eNi](4)送电时增碳而引起成品碳的超标，操作上要求各元素的相互作用系数值为：e：=0．14，eC=VOD吹氧结束后碳能够达到0．01％。但是在一0．024，c

4、N=0．012，eCcr=一0．0003，cC=150t钢包炉上对ASTMA473生产时，VOD吹氧一0．12，。cNTi=0．0002。后碳大都为0．02％一0．03％，且铬元素氧化量将各元素的相互作用系数值代入公式(3)、大，引起最后补加渣料、铬合金时成品碳超标，因公式(4)求出l和l，代人公式(2)得出AG此有必要对其原因进行分析，并在VOD操作上采的表达式：取必要的改进措施。AG=934706-617．22T+19．147T{31g[Cr]+1去碳保铬的热力学基础41g(Pco／P)-41g[C]+0．0951[Cr]一0．92[C1—0．0474『Ni]}(5)

5、去碳保铬的热力学反应式为：由反应式(1)标准状态下吉布斯自由能变化4[c]+(Cr30)=3[cr]+4C0(1)值可以看出，温度越高，反应的吉布斯自由能越该反应在标准状态下吉布斯自由能变化值低，反应越向右进行。当AG=0时的反应温度称为：为碳、铬的临界转变温度，只有VOD吹氧过程中AG。=934706—617．22T(J·mol)温度始终高于临界氧化转变温度时，才能达到降该反应在非标准状态下吉布斯自由能变化值碳保铬的目的。为：由公式(5)可知，临界转换温度跟钢水中平AG=AG+RTln[a3c(Pc0／P4]／口c]衡的[c]、[cr]、[Ni]以及P。／P存在一定的定

6、=934706—617．22T+19．147Tlg[A[Cr]量关系。(P。／P4]／[[c](J-mol)(2)2原因分析式中，a、a分别是去碳保铬反应中铬和碳在钢水中的活度；Pc0为CO的分压；T是温度；P是标利用公式(3)、公式(4)计算，将以往的主管准大气压；0Cr304是渣中(Cr0)的活度，因为渣中道SA37679316LN冶炼与2014年ASTMA473叶的(Cr，O)处于饱和状态，所以活度为aod=1。片冶炼进行统计对比，如表1，可以看出，经过热力学计算后，在其他条件基本相同的情况下，随着收稿日期：20l4—1O—3128《大型铸锻件》No．5HEAVYC

7、ASTINGANDFORGINGSeptember2015表1VOD冶炼数据对比Table1DatacomparisonofVODsmelting[cr][c][Ni]cr氧化量VOD后碳含量钢种lglgrc(质量分数，％)SA37679316LN15．00O．2713．3O1．80．O1～0．163—0．034SA37679316LN13．990．2613．011．20．O1—0．143—0．033SA37679316LN14．90O．2213．111．5O．O1一O．169—0．028SA37679316LN14．730．