精炼渣-钢包挂渣-耐火材料多重作用下帘线钢夹杂物演变机理研究
批准号:
52074073
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
邓志银
依托单位:
学科分类:
钢铁冶金
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
邓志银
中文摘要
我国帘线钢质量不能满足精细切割钢丝(直径≤80μm,强度≥3800MPa)的严苛要求,高端帘线钢仍不能自给,其核心问题是大尺寸、硬脆夹杂物尚不能稳定控制,对实际生产中夹杂物的过程行为缺乏深入研究。为此,本项目结合工业实际,研究精炼渣、钢包挂渣和耐火材料等多因素共同作用下帘线钢内生和外来夹杂物的形成和影响机制。通过考察脱氧及精炼过程的夹杂物生成与演变规律,阐明转炉钢液硬脆夹杂物的遗传性影响;通过系统研究精炼渣、钢包挂渣、耐火材料与帘线钢液的相互作用,揭示钢包挂渣对帘线钢夹杂物的影响规律,明确不同挂渣行为对耐火材料侵损的作用机制,并探明“挂渣+耐火材料”剥落颗粒在钢液中的演变规律。全面揭示钢中CaO-SiO2-Al2O3系夹杂物的生成机理,阐明外来大尺寸、硬脆夹杂物的形成和管控机制,从而合理匹配精炼渣系和耐火材料纯度,制定耐火材料使用制度。研究成果可为高端帘线钢工业生产提供理论指导。
英文摘要
The steel quality of domestic steel plants can not meet the strict requirement of ultra-fine saw wire (diameter≤80μm, strength≥3800MPa), and the high-end steel grades are imported from abroad. Big and hard inclusions are the crucial problem of saw wire steel grades in domestic steel plants, and there is still lack of research on the process behaviors of the inclusions during steelmaking practice of these steel grades. Based on industrial practice, the present study aims at the effect mechanism of the combination of refining slag, ladle glaze and refractory on the inclusions (endogenous and extraneous) in tire cord steel and saw wire steel. The formation and evolution of inclusions during deoxidation and refining processes will be investigated, and the hereditary influence of the inclusions in BOF crude steel on the formation of hard inclusions will be revealed. The interaction among refining slag, ladle glaze, refractory and liquid steel will be studied systematically. The effect of ladle glaze on the inclusions in steel will be clarified, and the corrosion behavior of refractory in different glaze cases will be understood. Also, the evolution of the spalled particles of “glaze + refractory” in liquid steel will be elucidated. On this basis, the formation mechanism of CaO-SiO2-Al2O3 system inclusions can be comprehensively described, and some directions will be pointed out to control big and hard extraneous inclusions. The matching between slag composition and refractory purity, and the rules for refractory use can be further obtained as well. The study results can give a theoretic guidance for the production of high-end tire cord steel and saw wire steel in industry.
我国精细切割钢丝等高端帘线钢仍不能自给,其核心问题是夹杂物的塑性不能稳定控制,对实际生产中夹杂物的行为缺乏深入研究。为此,本项目结合工业实际,研究了精炼渣、钢包挂渣和耐火材料等多因素共同作用下帘线钢内生和外来夹杂物的形成和影响机制。项目考察了转炉粗炼钢液夹杂物的遗传性影响,阐明了脱氧及精炼过程的夹杂物生成与演变规律。通过系统研究精炼渣、钢包挂渣、耐火材料与帘线钢液的相互作用,揭示了精炼渣、钢包挂渣和耐火材料等单独和协同作用对帘线钢中夹杂物的影响规律。研究发现,转炉粗炼钢液中的夹杂物在脱氧后将演变为MnO-SiO2系和CaO-MnO-SiO2系夹杂物;受含CaO耐火材料作用的影响,精炼过程MnO-SiO2系夹杂物将进一步向CaO-MnO-SiO2系夹杂物演变。精炼过程变渣工艺(即改变渣的碱度)易导致硬脆夹杂物的产生。向渣中添加K2O和Na2O难以改变夹杂物塑性,而适当提高渣中MgO含量不仅可以降低耐火材料的侵蚀,还有利于去除夹杂物。此外,耐火材料的杂质对夹杂物塑性有重要影响,且当精炼渣渗透到耐火材料内部后,很难通过涮包操作消除钢包挂渣的负面影响。因此在设计帘线钢精炼渣时,需要综合考虑耐火材料的纯度和使用制度,即当耐火材料杂质偏多时,渣碱度应适当调低,同时建议采用专用钢包制度。项目研究成果可为高端帘线钢工业生产提供理论指导。项目执行过程中发表学术论文25篇,出版学术专著1部,申请和授权发明专利3项,参加学术会议12次(国际会议4次),获省部级科技奖励1项。
精炼渣-钢包挂渣-耐火材料多重作用下帘线钢夹杂物演变机理研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:58万元
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批准年份:2020
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负责人:邓志银
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依托单位:
高锰高铝钢用引流砂烧结反应行为及元素迁移机理
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批准号:51804068
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2018
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负责人:邓志银
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依托单位:
国内基金
海外基金