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Q345R合金钢中Cr含量超标原因分析

2012-09-27王晓燕刘东升刘建军

大型铸锻件 2012年3期

王晓燕 董 立 梁 琦 刘东升 刘建军

(内蒙古北方重工集团,内蒙古014033)

我公司新承揽了一种Q345R合金钢外销钢锭,该钢种在冶炼过程中多数冶炼正常,但有几炉钢在精炼过程中出现Cr成分偏高的现象。其中有两炉Q345R钢在电炉出钢后,精炼就位取样时出现Cr高于内控以及Cr超标导致改钢号(012468改为P11钢)等问题。针对此问题,我们从装料、电炉冶炼、测温取样、出钢操作、进渣回磷、回铬、炉渣成分分析等多方面进行研究,找出Cr含量增高的变化规律,制定相应措施,避免今后再发生类似问题。

1 原因分析

1.1 Q345R钢成分控制要求

Q345R钢成分(质量分数,%)内控要求是: C 0.14~0.16,Mn 1.35~1.45,Si 0.35~0.45,S≤0.008,P≤0.012,Cr≤0.25,Ni≤0.25,Mo≤0.15,V≤0.08,Al 0.020~0.030。Q345R钢属于低碳钢,碳含量要求较低,P含量要求较为严格,成品Cr成分控制标准和内控要求都≤0.25%。冶炼过程中吹氧,钢水易发生过氧,炉后进渣或钢渣混流后精炼过程中成分控制较难。

1.2 出钢至精炼过程中Cr含量变化情况统计分析

Cr在钢中是一种合金元素,它比铁容易氧化,但不如Al、Ti、Si等,Cr的氧化反应式是:[Cr]+[O]=[CrO],2[Cr]+3[FeO]=[Cr2O3]+3[FeO]。渣中(FeO)能使Cr的收得率减低,且当炉料中的铬含量很高时,转入熔渣中的铬损失也多。铬的氧化能放出大量的热,而铬的氧化损失又与温度有关。在高温时还将发生下述反应:(CrO)+[C]=[Cr]+{CO},(Cr2O3)+3[C]=2[Cr]+{CO}。高温下脱碳能抑制铬的氧化损失,换言之,高温不利于铬的氧化。所以为了降低钢中的铬含量,一般采用偏低的温度。为了找出Cr在整个冶炼过程中的变化规律,我们统计了一些Q345R钢的冶炼数据,见表1。

针对Cr元素变化趋势,我们做了一个折线图(见图1)。从统计数据可知, Cr含量在电炉出钢后至精炼过程中一直有增高的趋势,增加幅度为0.02%~0.14%。……

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