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基于BOF-RH-CC冶金流程生产10CrNi3MoV中合金钢,面临转炉冶炼效果、全程洁净度控制及质量和性能稳定性等系列技术、控制方面的难点,本论文以现有80t转炉为核心的工艺设备条件为基础,综合应用理论分析、物理模拟、工业化试验及全面的检测检验手段,研究了氧枪结构及复吹工艺、双渣法深脱磷、RH处理过程同时脱硫、脱气以及不同包芯线处理对夹杂物变性等方面的内容,基于中间包自动开浇等自动控制技术的集成应用,实现高质量连铸和轧制热处理,并探讨了夹杂物与成品钢板韧性之间的关系,得出的主要研究结果和结论如下:(1)为强化转炉冶炼过程,通过水模型研究实现了转炉氧枪喷头结构优化,将4孔氧枪的喷孔倾角从12°扩大至13°并相应调整了底吹透气砖的布置方式,有效提升了转炉冶炼总体效率和脱磷效果。在此基础上,采用双渣法深脱磷工艺,回归得到冶炼第一渣终点钢液中[C]和[P]的关系式:[P]=0.00267×[C]2.0172,脱磷率达到70%以上,在出钢温度1650℃～1680℃的条件下,结合合理的后搅拌操作,10Cr Ni3Mo V中合金钢冶炼终点磷、硫含量分别可控制在0.0072%、0.0050%以下。(2)在RH精炼环节,一方面通过提高处理开始温度减少KTB供氧量,另一方面提高KTB供氧强度、提高升温效率,为脱硫、脱气处理提供更好基础,同时通过扩大浸渍管内径、增加提升气体流量并向CaO+CaF2脱硫剂中加入10%MgO的,使RH脱氢容量系数从0.0048s-1提高至0.0056s-1,脱氮率达到15%以上,处理终点钢液中氮含量≤35ppm,脱硫率达到29～43%,单位料流密度的表观脱硫速率常数Ks≥0.0872kg·t-1,真空浸渍管寿命保持稳定。(3)RH精炼结束后,向钢液中喂入足量硅钙包芯线对夹杂物进行变性处理,Al2O3可演变为12CaO·7Al2O3的低熔点夹杂物,但此类夹杂物仍是造成成品钢板探伤不合的直接原因,喂入量达2kg/t时,10μm以上夹杂物平均达到37.4个/mm2。喂入钙镁复合包芯线,可形成CaO-Al2O3-MgO复合夹杂物,喂入适量时,夹杂物总量减少,尺寸更小,过量时,易出现尺寸大于8μm的夹杂物,但总体上,探伤合格率明显高于喂入硅钙包芯线的情况。喂入包芯线的量不同,夹杂物中Ca S含量有明显差异。(4)夹杂物的数量、类型和尺寸等对10CrNi3MoV的冲击韧性和延性有重要影响,随着温度降低,夹杂物对冲击功的影响减小,在常温和-40℃的条件下,喂入1kg/t钙镁复合包芯线的成品钢试样,冲击吸收能量KV2数值平均达到309.2J和295.2J,断后伸长率均在18%以上,均为最高值,这与钢板中夹杂物总量少、8μm以上大尺寸夹杂物含量较少等有关。通过对BOF-RH-CC生产中合金钢冶金流程的系统研究,形成了转炉高效复合超低磷、低硫冶炼,RH高效脱气、脱硫以及夹杂物合理变性处理等全流程洁净度控制的技术集成,实现了10Cr Ni3Mo V中合金钢高洁净度冶炼与精炼、持续性工业化生产、批量高性能供应,也为类似钢种的冶金过程洁净度及成品合格率控制提供了坚实的理论基础和实践范例。