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轴承钢精炼过程非金属夹杂物行为的研究

作　者: 刘旭兰
导　师: 吴晓东
学　校: 江苏大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 轴承钢 精炼工艺 非金属夹杂物
分类号: TF769
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本文针对南钢电炉炼钢厂冶炼GCr15轴承钢的EAF-LF-VD-CC现行工艺与条件,采取系统取样、综合分析等方法对轴承钢精炼过程中非金属夹杂物的数量、大小、类型及分布的演变进行了全面研究,同时分析了轴承钢中氧含量及析出夹杂物成分的影响因素。研究表明:（1）VD处理后夹杂物数量比LF处理后略有减少,成材试样中夹杂物数量比VD处理后的数量减少显著。其中,LF工位夹杂物数量为3.5个/mm2,VD工位夹杂物数量为3.0个/mm2,成材试样中夹杂物的数量为1.4个/mm2;（2）LF处理后钢中非金属夹杂主要为三氧化二铝、硅铝酸盐、硫化物、点状不变形夹杂及铬铁酸盐夹杂;VD处理后没有再发现铬铁酸盐夹杂,钢中非金属夹杂主要为三氧化二铝、硅铝酸盐、硫化物和点状不变形夹杂;成材试样中夹杂物种类进一步减少,主要为硅铝酸盐和硫化物夹杂;（3）对100炉钢的A、B、D类夹杂物评级结果显示A、B类夹杂物均符合国际业内普遍类夹杂物的细系有不合格炉次,不合格炉次占总炉次的1%。3类夹杂物评级结果的平均值均符合国际业内普遍要求。（4）必须加强精炼炉脱氧制度,控制钢液中铝含量在0.025%左右;降低硫含量在0.0009%以下,以减少硫化物夹杂。（5）热力学计算结果表明,1823K[Si]为0.21%,当只有铝参与GCr15脱氧时,若α[Al]>0.000375%,将析出Al2O3;若α[Al]<0.000166%,将析出SiO2:若α[Al]介于二者之间,将析出A3S2。当钢中有钙存在时,α[Al]=0.01%,若α[Ca]>10-1.4将生成C12A7;若10-4.9<α[Ca]<10-1.4将生成CA6;若10-7.9<α[Ca]<10-4.9将生成CA2,若α[Cal<10-7.9将生成CA;（6）实验结果显示,当R>5,CaO/Al2O3控制在1.7-1.8之间时,这时渣中的Al2O3大约在30%左右,有利于控制钢氧含量和夹杂物。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章 文献综述  7-19
  1.1 轴承钢的发展现状及趋势  7-10
  1.2 轴承钢炉外精炼技术的发展概况  10-13
  1.3 轴承钢中的非金属夹杂物  13-19
第二章 南钢GCr15轴承钢精炼工艺简介  19-23
  2.1 研究背景  19
  2.2 南钢现行工艺流程的主要设备和工艺参数  19-21
  2.3 本课题的意义和主要研究内容  21-23
第三章 南钢轴承钢精炼过程洁净度的试验研究  23-46
  3.1 研究方法  23-25
  3.2 各工位夹杂物的数量变化  25-27
  3.3 各工位夹杂物的形貌变化  27-42
  3.4 夹杂物评级结果  42
  3.5 铝含量对氧含量及夹杂物的影响  42-46
第四章 轴承钢中夹杂物生成热力学分析  46-55
  4.1 热力学计算的有关资料  46-49
  4.2 1823K时钙、铝含量对析出夹杂物组成的影响  49-55
第五章 实验室研究  55-64
  5.1 实验目的  55
  5.2 实验设备  55-56
  5.3 实验材料  56
  5.4 实验方法  56-57
  5.5 实验结果  57-61
  5.6 结果讨论  61-64
第六章 结论  64-65
附录 100炉钢的夹杂物评级结果及氧含量  65-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
攻读硕士研究生期间发表的学术论文  72

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中图分类: > 工业技术 > 冶金工业 > 炼钢 > 钢液二次精炼和炉外处理
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