钢锭的碳偏析控制

钢铁冶炼过程中的碳控制技术研究随着经济和技术的快速发展，钢铁生产已经成为了现代化工业中不可或缺的一项重要产业。

而钢铁冶炼过程中的碳控制技术，正是保持钢铁生产过程的高效率和高质量的关键所在。

本文将介绍钢铁冶炼过程中的碳控制技术的研究进展和应用现状。

1、介绍钢铁冶炼过程钢铁冶炼是指在高温高压下，让生铁中的杂质、碳等元素发生化学反应而形成成分基本一致的铁合金和炉渣，在炼制过程中加入不同的合金元素，从而制成不同性能的钢铁材料。

钢铁冶炼的过程主要分为高炉炉缸喷吹氧气、钢铁转炉和电弧炉冶炼等多个环节。

其中，不同的冶炼环节对碳的需求量不同，碳的含量也有所区别。

2、钢铁冶炼过程中的碳控制技术钢铁冶炼过程中的碳控制技术是通过对炼钢中碳控制过程的措施来影响炼钢中碳的含量。

其中，常用的碳控制技术包括反吹法、矿物法、减压法等。

反吹法是指在高炉冶炼过程中，向高炉中喷吹含氧气体，在氧气与铝的反应下生成热量，并促进炉内铝的氧化反应，从而协助炉料还原反应，提高还原效率，增加铁的还原率和产量，降低钢水中的碳含量。

矿物法是另一种常用的钢铁冶炼过程中的碳控制技术。

在这种方法中，在还原区倒入矿石或金属助熔剂，通过改变物料的化学性质控制钢中碳的含量，从而达到控制的效果。

在矿物法中，铁氧化物还原的程度较低，而炭氧化则比较容易发生，炭化还原与砖炭燃烧在高炉内的产生冶金反应，从而调控高炉内的气氛，使高炉中的钢水熔化温度、液相含量和碳含量达到的预期标准。

3、钢铁冶炼过程的碳控制技术的应用现状钢铁冶炼过程中的碳控制技术已经得到全球众多钢铁企业和研究机构的广泛应用。

在中国钢铁产业中，碳控制技术的应用趋势也逐渐成为发展趋势。

一些国内外的知名钢铁企业如沙钢、宝钢等，在其冶炼生产中积极应用碳控制技术。

同时，多数科研机构也将碳控制技术作为其研究重点内容。

近年来，一些新的技术应用于碳控制技术中，如高温等离子体技术和超声波技术等，逐渐成为趋势。

4、结论总之，钢铁冶炼过程中的碳控制技术是保持钢铁生产过程的高效率和高质量的关键所在。

空钢锭和Γ ∋普通钢锭在凝固末期 0 分钟内∃ − 锻件用的钢锭的收得率 , 减少加热时间和缩 , 残存钢水减少的情况完了前 0 分钟−水 , , 。

3− ∃中空钢锭在凝固 + + 短锻造工序。

实际的生产取得了预期的经济 , 大约残存−厚度的钢 , 效果例如大体上同一形状的汽缸用普通钢−锭和空心钢锭各作 1 个的情况来比较收得率提高巧 < , , 这些钢水以比较一致的速度减少。

直至锻造 , 凝固完了1−− Γ∋∃普通钢锭 , , 残存钢水直径为钢水量的减少速加热时间缩短了∋ < 。

锻 , 一− /+ + 期间凝固时。

, 造工时缩短了 3 < 由于工序简化 , 。

, 减少加度大体上是一致的上述结果表明但此后的凝固约在一分中空钢锭的凝固特征是 , 热次数又因为钢锭是中空的加热效率高大幅度地缩短了加热时间钟内急剧的凝固完了 , 不发生象普通钢锭那样的急剧变快的现象。

在凝固末期凝固 , 5 。

结论 , 这是因为内侧的凝固速度而不是象普通 , 。

# % 最终凝固位置靠内侧。

相当于钢位于冒口慢和最终凝固按单方向进行钢锭那样的双向凝固可以看出比大时, ’ 7 锭厚度的 6 、外最终凝固部位。

# 1 % 碳的偏析率为0 < − , , 在普通钢锭中 0 钢锭的高径。

, 中心部位的缩松程度大 , 。

在中空钢 # 0 % 倒 : 偏析产生的情况随钢种的不锭中高径比大于是非常大的但实际上中因为在最终凝固时。

同而不同Ε : , 内侧容易发生 , 。

倒 : 偏析的产生 # 1 % 空钢锭的缩松是微小的条件可用下式表示‘ 凝固的进行是平稳的在普通钢锭中话象 , , , 不引起急剧地加速, ”簇Ι + Φ Δ 如果凝固末期凝固加速的下部钢水凝固“ , 式中, Ε 为冷却速度 # ℃ 7 Δ 7+ Φ % ’> ‘ % ϑ : 为凝固残存钢水的上部先凝固结果使缩松显著地发生速度 # 9 数 #! + + > ϑΙ “> 为根据钢种而定的常“ 时得不到钢水的补充 , 引起所谓。

40Cr钢铸坯碳元素偏析控制措施及原因浅析黄雁;赵文渊;杨仁强;杨伟勇;唐以宁【摘要】In view of the ingot segregatiaon defects in 40 Cr steel casting billet, the analysis of the segreation values of steel casting billet in different continuous casting process was analyzed by using the carbon sulfur analysis method, and the deviation was calculated. Results show that casting speed control in 0.7-0.75 m/min, degree of superheat control in 15 to 25 ℃, ratio of water control in 0.25 L/kg, mold electromagnetic stirring parameters control in the 180 A3 Hz, electromagnetic stirring parameters control in the 400 A8 HZ conditions, poor casting carbon segregation control with in 0.05％.%针对40Cr铸坯锭型偏析缺陷,利用碳硫分析法对不同连铸工艺条件下该钢种铸坯截面各处碳元素偏析值及偏析极差进行分析.结果表明:连铸拉速控制在0.7-0.75 m/min、过热度控制在15-25℃、比水量控制在0.25L/kg、结晶器电磁搅拌参数控制在180 A、3 Hz(单向旋转)、末端电磁搅拌参数控制在400 A、8 Hz条件下,铸坯碳元素偏析极差可控制在0.05％以内.【期刊名称】《四川冶金》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】5页(P21-24,59)【关键词】40Cr;碳偏析;锭型偏析;偏析极差【作者】黄雁;赵文渊;杨仁强;杨伟勇;唐以宁【作者单位】芜湖新兴铸管有限责任公司, 安徽芜湖 241002;芜湖新兴铸管有限责任公司, 安徽芜湖 241002;芜湖新兴铸管有限责任公司, 安徽芜湖 241002;芜湖新兴铸管有限责任公司, 安徽芜湖 241002;芜湖新兴铸管有限责任公司, 安徽芜湖241002【正文语种】中文【中图分类】TF7740Cr是一种低淬透性调质合金钢，经调质处理后具有良好的综合力学性能，是使用最为广泛的合金调质钢钢种之一。

减轻碳偏析的方法高碳钢用于制作高强度的预应力钢丝和钢绞线，广泛应用于公路、铁路桥梁、海港码头、电站、大坝、工业民用建筑等领域，是一种高附加值产品，近年来，其需求量逐年攀升，所以高碳钢具有广泛的市场前景，而高碳钢在后续连续拉拔成单丝的过程中，压缩比可高达84%，这就要求原始的盘条成分化学均匀，钢的纯净度高，金属夹杂物含量低且无大型夹杂，连铸坯中心偏析和中心缩孔小，线材的表面质量好，不能有折叠、耳子等缺陷，组织性能均匀稳定等。

应该控制连钢、精炼、连铸、轧制、拉拔等各个生产环节，综合优化工艺，减轻偏析。

1.0炼钢生产工艺为：铁水预处理→转炉冶炼→LF炉精炼→喂丝→软吹→保护浇铸，炼钢过程主要控制连铸坯中心偏析、中心缩孔及夹杂物，从以下下面几个环节控制。

精炼部分：（1）成分控制，在铸坯结晶过程中，钢液中的溶质元素在固液相界上的溶解并未平衡移动，C、S、P等易偏析元素以柱状晶粒析出，排到尚未凝固的钢液中，随着结晶过程的进行，这些易偏析元素被富集到铸坯中心或者凝固末端区域，从而产生铸坯中心偏析。

由于出钢过程增碳量大，为达到LF精炼成分的目的，对钢中硅、锰成分分别用硅铁和锰铁调整，用含碳合金球或碳芯线微调碳成分。

硅是促进石墨化作用最强的合金元素，硅促进石墨化的能力，是镍的3倍，是铜的5倍。

无论在液态或者固态的钢中，硅与铁结合的作用都比碳强。

钢水中含有硅，就会使碳的溶解度降低。

因此含硅量越高，碳含量相应的越低，就会有更多的碳被排挤出来。

碳含量降低，铸坯碳偏析就会得到明显的改善。

（2）温度控制，由于高碳钢液相线温度低，因而其过程温度低，但是温度过低会造成化渣困难，所以要求LF炉第一次升温温度不能过低。

（3）夹杂物控制，为改变夹杂物的形态和分布，在钢水离开LF站之前，利用含钙包芯线对钢水进行钙处理，钙处理后，为保证夹杂物充分上浮，必须对钢包液进行较长时间的软吹氩，软吹氩时间要求不少于8min。

连铸部分：（1）浇注温度，浇注温度高，铸坯易产生柱状晶或者穿晶组织，造成中心疏松、缩孔和偏析加剧。

H13钢中的液析碳化物及其控制方法研究摘要：液析碳化物是H13钢中常见的一种缺陷，由于其会导致钢材的力学性能、热处理性能和抗蚀性等方面的下降，因此对于该种缺陷的控制方法已成为钢材领域的研究热点。

本文主要研究了H13钢中液析碳化物的成因、形成过程，以及其对钢材性能的影响，从而总结出了一些有效的控制方法，包括改变钢材原料组成、热处理工艺、淬火介质等措施。

经过实验验证，这些控制方法可以有效地降低H13钢中液析碳化物的出现率，提高钢材的力学性能和热处理性能，为H13钢的生产和应用提供了科学依据。

关键词：H13钢；液析碳化物；成因；控制方法；钢材性能1.概述H13钢是一种重要的热工具钢，其具有良好的高温强度、硬度和热疲劳性能，广泛应用于模具、压铸模具以及塑料模具等领域。

然而，由于在生产过程中可能会出现液析碳化物的缺陷，导致钢材的力学性能、热处理性能和抗蚀性等方面的下降，严重影响钢材的使用寿命和安全性能。

因此，控制H13钢中液析碳化物的出现率已成为钢材领域的研究热点。

2.液析碳化物的成因及形成过程液析碳化物是指在钢材中形成的一种碳化物，通常认为是由于钢材中碳含量不均匀，导致其在冷却过程中出现液态并凝固成固态碳化物。

液析碳化物的成因可以从钢材原料组成、熔炼工艺、铸造工艺、热处理工艺等多个方面进行探讨。

在H13钢的生产中，液析碳化物的形成过程一般可以分为三个阶段。

首先是在钢液凝固过程中，由于钢材原料中元素的分布不均，导致钢液中含有高浓度的碳原子。

当钢液凝固到一定程度时，高浓度碳原子会在钢液中析出，并逐渐形成碳化物。

其次，随着凝固过程的继续进行，钢液中的碳原子浓度逐渐降低，使得液析碳化物的长大速度减缓。

最后，在钢材完全凝固后，液析碳化物的形成得到终止，此时液析碳化物已经形成了。

3.液析碳化物对钢材性能的影响液析碳化物的存在会导致H13钢的力学性能、热处理性能和抗蚀性等方面的下降。

其中，力学性能方面，液析碳化物通常会导致钢材的延伸率下降、冲击韧性下降、裂纹敏感性增加等问题。

抽锭电渣重熔大截面高速钢过程的碳化物偏析控制李万明;姜周华;臧喜民;邓鑫;邵青立;谢志彬【摘要】采用抽锭式双极串联电渣重熔工艺并对抽出结晶器的钢锭进行二次气雾冷却的方法实现高速钢的快速凝固,以期实现对大截面高速钢碳化物偏析的控制;通过钨粉检测熔池结构、评估高速钢碳化物质量等手段研究该工艺对碳化物偏析的改善效果;通过数值模拟分析二次气雾冷却对电渣重熔过程温度场的影响.研究结果表明:双极串联式抽锭电渣二次气雾冷却方法可以明显降低电渣重熔过程的熔池深度,减小金属熔池的结晶角;有效地减小高速钢碳化物的不均匀度和碳化物颗粒度,在相同锻压工艺条件下的碳化物合格率明显提高.%Electroslag remelting (ESR) was a predominant method for smelting high-quality high-speed steels,but the molten bath structure of conventional stationary-mould ESR restricts its ability to control carbide segregation.In order to control carbides segregation of large cross section high-speed steels,secondary aerosol cooling was adopted in the electroslag remelting withdrawal process to make the high-speed steel rapid solidification.Molten pool structure of ESR process was obtained by tungsten powder detection and high speed steel carbide quality was evaluated,which can verify the effect of the process.Effect of secondary aerosol cooling on the temperature field of ESR process was analyzed through numerical simulation.The results show that electroslag remelting withdrawal with secondary aerosol cooling technology can significantly decrease the depth of molten bath,reduce the crystallization angle of the metal molten pool,effectively reduce the highspeed steel carbide uneven and carbide particles degrees,and carbide qualified rate increases significantly in the same forging process.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(048)007【总页数】7页(P1697-1703)【关键词】高速钢;碳化物;偏析;熔池结构;电渣重熔【作者】李万明;姜周华;臧喜民;邓鑫;邵青立;谢志彬【作者单位】辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051;河冶科技股份有限公司,河北石家庄,050000;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051;河冶科技股份有限公司,河北石家庄,050000;河冶科技股份有限公司,河北石家庄,050000【正文语种】中文【中图分类】TF744高速钢是高碳高合金莱氏体钢，具有硬度高、红硬性好、耐热耐磨等特点，主要用于制作各种切削工具、高载荷模具等。

gh742合金钢锭的组织及偏析的消除随着科技的不断发展和现代工业的不断进步，合金钢锭的应用已经变得非常广泛。

然而，由于合金钢锭的制造过程中存在偏析现象，使得合金钢锭的组织也不尽如人意。

那么，在这种情况下，该如何消除偏析，改善合金钢锭的组织呢？一、调整炉温调整炉温是消除合金钢锭偏析的一种重要的手段。

现在的钢铁冶炼技术已经非常成熟，可以通过调整炉温的方式，使得钢锭中的组织和偏析得到有效的调整和消除。

在制造gh742合金钢锭时，可以通过调整炉温的方式，使得钢锭中的渗碳均匀分布，使得钢锭的组织变得更加均匀。

同时，还可以通过控制炉温的方式，调整钢锭的冷却速度，使得钢锭经过热处理后能够获得更好的热处理效果。

二、采用适当的合金元素采用适当的合金元素也是消除合金钢锭偏析的一种有效手段。

在制造gh742合金钢锭时，可以添加一些合适的合金元素，如钴、钼、铬等，以改善钢锭的组织和性能。

钴是一种非常重要的合金元素，它可以极大地提高钢锭的耐磨性和耐腐蚀性，并且可以改善钢锭的高温性能。

钼和铬则可以增强钢锭的硬度和强度，并且可以改善钢锭的耐磨性和耐腐蚀性。

三、合理施行热处理合理施行热处理也是消除合金钢锭偏析的一种重要手段。

在进行热处理时，需要注意以下几点：1、注意热处理时间和温度的控制，以保证钢锭的成分和组织得到合适的改善和调整；2、需要选择合适的热处理方法，如正火、淬火、回火等，以获得较好的热处理效果；3、需要对热处理后的钢锭进行适当的调质处理，以消除热处理产生的应力和组织上的不均匀性。

总的来说，消除gh742合金钢锭的组织和偏析需要多方面的配合和努力。

只有通过合适的工艺和技术手段，才能够获得更加均匀和优质的gh742合金钢锭。

模铸中碳钢偏析的改善杨伟宁　包民伟　徐明华(宝钢集团上海五钢公司,上海　200940) 【摘要】　简要介绍和分析了宝钢集团五钢公司改善模铸中碳钢头部碳偏析程度的技术措施。

【关键词】　中碳钢　模铸钢锭　碳偏析　发热剂IMPROVEMENT ON THE SEGREGATION OF MOU LD CASTMEDIUM CARBON STEE LY ang Weining Bao Minwei Xu Minghua(Shanghai N o15Steel C o.of Baosteel) 【Abstract】　S ome technical measures were analyzed and introduced to decrease the segregation level in the head part of m ould cast medium carbon steel in Shanghai N o15Steel C o.of Baosteel.【K ey Words】　Medium Carbon Steel,M ould Cast Steel Ing ot,Carbon Segregation, Heating Agent1　前　言模铸钢锭的头部碳偏析问题,一直是全国各特殊钢厂关注的问题,上世纪80年代,各特殊钢厂通过采用低碳保护渣、提高帽容比、增加钢锭模高宽比等措施,使头部碳偏析问题得到改善。

随着用户对成品材碳偏析要求日益苛刻,原有的钢锭质量状况已不能满足。

针对五钢公司现有213t钢锭(上口510mm×510mm)浇铸工艺及帽口保温现状,通过分析浇铸凝固特性,先后进行有关工艺技术改进措施,并最终采用F oseco发热剂进行模铸钢锭帽口保温试验,解决了模铸中碳钢头部碳偏析问题,取得良好效果,经济效益显著。

2　中碳钢头部碳偏析现状近年来,在提高成材率的同时,重点品种相当于帽口部位的成品材碳偏析不合格现象频繁发生,本文主要讨论49MnVS3、NQT90的碳偏析问题。