23～40MnB和27MnTiB等硼钢炼钢流程的工艺实践

简介:

23~40MnB和27MnTiB 等硼钢的炼钢流程为50t EAF-LF+VD-CC工艺。通过控制EAF终点[C].

出钢时用碳粉ヽ钢芯铝,硅锰预脱氧:LF精炼前钢水溶解氧s20x10“,精炼渣碱度23.5,喂铝线控制LF末(FeO)+(MnO)s1.5%，(SiO2)S15%，LF终点[AI20.020%，喂钛铁包芯线,控制[T]0.030%~

0.050%，同时喂硅钙包芯线控制钢中夹杂物形貌，并在VD脱气处理前底吹氩搅拌加入硼铁或喂入硼铁包芯线可有效地提高硼回收率至90%以上。

钢中加入微量硼就能显著提高钢的淬透性:取代铬,镍、钼等贵重合金元素,提高钢材性能、节约生产成本。

舞阳钢铁有限责任公司近年来一直致力于"EAF-LF+VD-CC"工艺流程生产含翻钢的研究、开发工作，目前已成功开发生产35MnBM、23MnBM、27MnTiB、40MnB、25CrMoTi等10多种含硼钢品种。根据莱钢50 t电弧炉-50t LF-60t VD-R11涟铸机-VD御合金化的工艺流程开发生产含硼钢的实践,从而分析探讨冶炼含硼钢含量控制的技术措施。

1硝微合金化热力学分析

钢中存在的翻可用下式表示:B金=B溶液+B[Fes(CB)]+B[Fe23(CB)6]+B(BN)+B(BOx),B

溶液为固溶硼,B(BN)和B(BOx)为氮化硼和氧化硼中的硼,亦称酸不溶硼。酸不溶硼的产生是由于炼钢时脱氧与固氮不足引起的,对钢的淬透性无益,又叫无效硼.B[Fe3(CB)]铁硼渗碳体和 B[Fez3(CB)6]铁翻酸化合物统称为硼相，BB[Fes(CB)]及B[Fez3(CB)]中的翻为酸溶硼。

若钢中硼含量过多(一般超过0.005%),钢在热处理过程中易产生"硼相”,对钢的性能产生不利影响,目前,许多学者认为硼在钢中的含里范围在0.0005%~0.0035%.

通过对脱氧反应ムG-~17计算,比较钢中主要脱氧元素在1600C时的氧化行为,各元素脱氧反应的自由焓变如下:

[Mn]+[O]=[MnO]

A --244 300+107.6T(15

1/2[Si]+[0]1/2[SiOa]

A=-288 220+109.1T(2)

2/3[AI]+[O]=1/3[A0]

A =-408 333+131.3T(3)

122[Ti]+[O]=1/2[TiOa]

=-330 960+114 T(4)

2/3[B]+[O]=1/3[B2Oa]

-254806.5+95.5 T(5)

由式(1)~(5)可知,5种元素的脱氧能力为铝一钛口硅>硼》锰,在标准状态下,铝、钛 硅等

都优先于硼与氧的结合,在铝钢中钢瀛中的汩解氧主要由A-0平衡决定,只要钢液中存适里的铝,钛翻等将被保护下来 不生成相应的氧化物

通过对强疯化物形成元素钛、翻 铝与氟反国日山97计算比链钢中主要固疯元素在1600℃时的氮化行为,各元素与氣辰应的自由烤南加下：

新

[Ti]+[N]=[TIN](s)