ASP工艺生产Ti-IF钢水口堵塞原因分析及改进

利用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析对超低碳Ti-IF钢ASP连铸过程浸入式水口结瘤物取样分析表明,结瘤物中铁和夹杂物交互存在,夹杂物包括二铝酸钙、Al2O3、ZrO2和RO相等。水口堵塞主要是由于钢液中高熔点脱氧产物Al2O3和钙铝酸盐沉积粘附在水口内壁结瘤造成,Ti使水口结瘤现象严重。通过将RH单联法优化为LF+RH双联法,优化钙处理效果并控制过剩[Ti]0.02%,改善了钢水可浇性,实现了8炉以上连续浇铸。     

降低铝脱氧钢连铸水口结瘤的研究

对连铸铝脱氧钢生产中存在的浸入式水口结瘤问题进行了分析研究,认为钢液中的Al2O3夹杂蓄积在水口内壁是水口结瘤的主要原因。开发出了新型精炼渣应用于LF精炼,结果表明,采用新型精炼渣可有效地减少连铸铝脱氧钢的水口结瘤问题。     

轴承钢方坯水口结瘤原因分析

利用扫描电镜、能谱分析、X荧光光谱仪等手段,观察了轴承钢浸入式水口结瘤物形貌结构,分析了结瘤物的物相及成分,发现水口结瘤物成分主要是以Al2O3为主的高温氧化物。结合Al2O3的形成过程,重点分析了水口耐火材料和中间包钢液情况,明确了结瘤物来源。结果表明,轴承钢方坯水口结瘤物中的Al2O3主要来源为耐火材料组分与钢液发生反应生成,以及悬浮在中间包钢液中的大量高熔点Al2O3夹杂。根据分析结果,提出了工艺改进建议,减少了水口结瘤的现象。     

含钛不锈钢连铸浸入式水口结瘤的研究

为了解决含钛不锈钢连铸过程中浸入式水口的结瘤问题,采用扫描电镜和 X射线微区衍射等方法分析了AISI 321不锈钢连铸水口结瘤物的物相,探讨了浸入式水口的结瘤机理。结果表明:水口结瘤物中的物相主要有CaO·TiO2 -MgO·Al2O3 和金属,其中CaO·TiO2- MgO·Al2O3 主要来自于钢液中的夹杂物。喂钛线后吹氩搅拌过强使钢液面裸露和浇铸时的二次氧化会显著增加钢中CaO·TiO2- MgO·Al2O3 双相夹杂物的数量,导致结瘤层明显变厚。冶炼过程中采用低铝硅铁(ωAl=0 05%)还原,且不加铝、Ca- Si脱氧,或者在加 Ca Si后通过喂钛线前的吹氩弱搅拌尽可能排除钢中CaO- SiO2、CaO- SiO2 Al2O3 等夹杂物,严格控制二次氧化,可使喂入钛线后钢中CaO·TiO ·Al O 双相夹杂物数量明显减少,从而改善水口结瘤现象。     

超纯11%铬铁素体不锈钢水口结瘤的机理

通过对超纯11%铬铁素体不锈钢连铸水口结瘤物不同部位的金相观察、能谱分析以及其冶炼过程钛氧化物和铝氧化物形成的热力学分析,结合实际生产数据研究了超纯11%铬不锈钢连铸过程水口结瘤的机理。结果表明：超纯11%铬铁素体不锈钢水口结瘤主要是钢水中钛的氧化物质量分数较高,在浇铸过程中钛的氧化物和水口中的Al2O3反应生成复合氧化物黏附在水口壁,并不断地富集和黏附其他夹杂物和钢水增厚所致。通过钢液中O、Al、Ti等成分的控制、冶炼过程深脱氧、增加精炼弱吹时间、增加浇铸前镇静时间、防止钢水二次氧化和适当地提高浇铸过热度等可有效地防止超纯11%铬铁素体不锈钢水口结瘤产生。     

板坯连铸水口结瘤机理研究

通过对CAS-OB精炼钢水板坯连铸水口结瘤物的物相分析和钢中夹杂物的类型分析,研究了中间包浸入式水口、钢包下水口滑板处结瘤的机理,发现浸入式水口结瘤物是CaO·Al2O3和CaS;钢包下水口和滑板处结瘤物主要是CaO-2Al2O3;通过同炉钢中夹杂物检验,证明结瘤是钢水中相同类型的夹杂物沉积粘附在水口内壁造成的.讨论了m(Ca)/m(Al)和钢中S、Al含量对水口结瘤的影响,为了防止水口结瘤,钢中的S、Al含量应控制在12CaO·7Al2O3生成曲线的下方,并保持m(Ca)/m(Al)》0.13.     

连铸中间包上水口及浸入式水口结瘤物分析

水口结瘤一直是困扰连铸生产的问题,对连铸生产中发生结瘤的中间包上水口和浸入式水口从上到下做了全面的解剖分析,通过SEM、EDS、X-RD等手段对水口的结瘤物进行分析研究。结果表明,中间包上水口结瘤严重,钢水完全凝结;在浸入式水口渣线以上,发生了严重的结瘤,厚度约为16 mm,渣线下的结瘤较轻,结瘤物主要是Al2O3夹杂着钢水凝结而成,由于钢水中的酸溶铝含量较高,水口处Al2O3的富集使钢水凝结,堵塞水口。根据研究得出,中间包上水口和浸入式水口结瘤堵塞的原因为钢水酸溶铝含量较高,钢水在水口处温降过大、拉速过低等。     

脱氧制度对H08C焊丝钢连铸水口结瘤的影响

采用两种脱氧制度试制了H08C焊丝钢,方案1为先采用硅、锰预脱氧,再用钛进行终脱氧;方案2为先采用铝深脱氧,再进行钛合金化。用扫描电镜(SEM/EDS)分析了不同脱氧制度下钢液中夹杂物的形貌、成分以及连铸水口结瘤物的组成,采用电解的方法提取了钢中夹杂物并进行了定量分析。结果表明:精炼结束后,两种脱氧制度钢液中夹杂物的类型相同,都为MnO-Al2O3-SiO2-TiOx、MgO-Al2O3-TiOx夹杂物,方案1钢液中w(TiOx)=0.003 3%,方案2钢液中w(TiOx)=0.000 8%;两种方案结瘤物中的非金属相组成与钢液中的夹杂物成分相同,但方案1的结瘤物中含有较多的金属相,而方案2基本不含金属相。采用方案2的脱氧制度有利于改善连铸过程中水口的结瘤问题。     

中碳钢连铸过程中碳质水口结瘤现象的研究

研究了中碳钢连铸方坯生产过程中浸入式水口发生结瘤现象的原因和防止结瘤的方法.用SEM对水口结瘤物成分进行了分析,对采集的钢包、中间包及铸坯的钢样中夹杂物进行了观察,并对整个铸坯断面进行了定氧分析及对水口结瘤情况进行了数字模拟.结果表明,水口处结瘤物的来源主要是钢中Al2O3夹杂物和钢液对钢包和中间包内衬的侵蚀,并提出了解决中碳钢连铸水口结瘤问题的办法.     

碳素结构钢的脱氧工艺优化

通过对攀钢碳素结构钢不同脱氧工艺及其脱氧产物的分析,改进了原非金属脱氧工艺,采用硅钙钡 铝线的脱氧工艺,使脱氧产物由簇状Al2O3向低熔点化合物的转变,促进了钢中夹杂物的上浮,水口结瘤堵塞率稳定在2%以下,钢水可浇性得到明显改善,确保了连铸浇注顺行.     

16MnXt 水口结瘤产物的研究

应用稀土(Xt),必须解决炼钢浇铸时因水口结瘤堵塞造成的短锭问题。为此,作者探讨了水口瘤的形成机理。对16MnXt 钢水口瘤进行了解剖,低倍、金相、电子探针及 X 射线法结构分析表明,用 Ca-Si-Ba-Al复合脱氧剂所生成的高熔点稀土硫化物在水口表面沉积,是造成水口结瘤的原因。这些(?)杂物在结瘤物中呈树枝状分布,随结瘤的生长而逐渐粘附沉积,直至将水口堵死。用 Si-Mn-Ca-Al 复合脱氧剂脱氧,可生成低熔点的夹杂物,能减少稀土钢的结瘤现象。Zr 质耐火材料水口结瘤现象,比铝质的要轻些。     

防止含钛焊丝钢GF50-G水口结瘤的生产实践

含钛焊丝钢GF50-G（/%:0.08C,0.83Si,1.55Mn,0.014P,0.012S,0.19Ti）生产流程为80 t顶底复吹转炉-LF-160 mm×160mm方坯连铸,在浇注过程中经常出现水口结瘤现象。扫描电镜和能谱仪对水口结瘤物的分析得出,结瘤物主要物相为TiO₂。水口结瘤的热力学计算表明,为避免钛脱氧产物被[Al]还原形成铝钛系夹杂物,应控制[Als]在0.008%以下。根据生产实践,将中间包钢水温度从1542℃提高至1 550℃控制[Alt]≤0.010%、加钛铁前使[O]≤15×10^-6、减少钢水的二次氧化能够防止水口结瘤、连浇炉次从3～4炉提高到8～10炉。     

连铸机浸入式水口堵塞问题分析及其改善措施

采用浸入式水口浇注钢水过程中,尤其在浇铸铝镇静钢时,经常因Al2O3附着水口壁发生结瘤,甚至堵塞,不仅降低生产效率和水口的使用寿命,还会影响铸坯质量。从水口堵塞物的来源、微观结构、分布状况以及堵塞物的形成等方面,分析了浸入式水口的堵塞机理。介绍了国内外防止浸入式水口结瘤和堵塞的新技术。针对水口堵塞问题,提出优化水口结构、合理选用水口材质、提高钢水洁净度等改进措施。     

ER70S-6焊丝钢可浇性研究

通过对ER70S-6焊丝钢浇铸过程中的水口结瘤物成分的分析,找出了水口结瘤的机理。通过控制钢水中的Al2O3含量、LF精炼渣碱度1.3~1.6、精炼渣氧化性1.0%~1.2%等工艺优化,有效地解决了水口结瘤问题。同时,提高了钢水的洁净度,钢中含铝夹杂物等级由B2.0级降至B0.5级。     

含钛焊丝钢冶炼工艺优化

本钢北营炼钢厂在开发高钛含量焊丝钢时,经常出现浸入水口结瘤、铸坯卷渣、钛收得率低等问题,特别是铸坯卷渣严重影响轧后盘条表面质量。分析认为,高熔点的Ti N、Ti O2及Al2O3非金属夹杂物是导致浸入水口结瘤的主要原因。通过控制钢中氮含量、强化精炼渣中脱氧、优化浇注过程工艺等有效手段,提高了高钛含量焊丝钢连浇炉数、盘条成材率等质量指标,优化效果显著。     

含Ti超低碳钢浸入式水口结瘤研究

对某钢厂含钛超低碳钢连铸过程所用结晶器浸入式水口结瘤问题进行了研究,采用XRF、SEM-EDS等方法分别对水口上部内壁和底部出口处结瘤物的成分、物相进行了分析,利用Factsage热力学软件计算了造成结瘤的夹杂物析出条件。研究结果表明:水口上部内壁的结瘤物主要为Al_2O_3夹杂物和冷钢,并且结瘤物存在明显的分层现象;水口底部出口堵塞是由于上部内壁结瘤物在钢液冲刷下吸附在底部出口,进而引起冷钢堆积造成的,并由此提出一个"结瘤-冲刷-堆积-堵塞"的水口堵塞模型来描述这个过程。     

超低碳钢连铸过程中Ti和P对水口结瘤的影响

浇注含Ti超低碳钢时,浸入式水口内产生结瘤,严重影响生产效率,同时对产品质量造成危害。根据企业生产的经验,随着超低碳钢中Ti和P含量的增加,水口结瘤的问题越来越严重。通过深入分析实际生产过程的试样和实验室研究,阐明浇注超低碳钢时Ti和P对水口结瘤的影响。分析了含Ti含P的超低碳钢水口结瘤物的成分,结果表明结瘤物的主要成分是氧化铝(>90%),Ti含量较少(0.58%～3.58%)。采用脉冲分布解析原子发射光谱法(OES-PDA)测得氧化夹杂物的大小随Ti含量的增加而变小。采用液滴法测定了溶质Ti和P对钢液/Al2O3体系的润湿性影响,结果表明Ti和P使体系接触角和钢液表面张力降低,其中Ti能够降低体系的接触角只是在其具有反应湿润性的情况下。研究表明Ti和P对产生结瘤的作用有显著区别:只要形成的表层界面具有润湿性,Ti就可以降低Al2O3夹杂物的大小,而氧化铝夹杂物颗粒越小,越容易结瘤。为了不产生结瘤就必须控制好Al脱氧的时间和Ti的加入时间。P可以增加Fe-Ti-P三元体系的润湿性是因为P可以增加Ti的活度,降低钢液的粘度。与Ti相比,P对产生结瘤的影响较小。     

钇基稀土处理钢对Al-C质耐材水口结瘤的工业实验研究

针对某钢厂冶炼钇基稀土处理钢时采用Al-C质水口耐材导致的水口结瘤问题,用SEM和XRD对水口结瘤物成分进行了分析,在结瘤层及耐材与结瘤物交界处进行了扫描观察.结果表明,水口结瘤物的来源主要是钢液中稀土铝酸盐、硅酸盐等高熔点化合物的析出,和稀土钢液对耐材内衬的侵蚀,同时结合相图客观分析了Al-C质耐材在钇基稀土处理钢应用中的水口结瘤机理.      

钢液肿氧产物Al2O3去除的探讨

为了探讨脱氧产物Al2O3在钢中的去除途径,对Al2O3固体颗粒在搅拌状态下析出过程的传质系数进行了推导并加以分析,认为脱氧产物Al2O3颗粒主要在炉衬表面上析出,并对钢包炉衬的选择及水口结瘤原因做了探讨。     

中薄板坯流程生产IF钢中包水口结瘤控制

采用扫描电镜、能谱分析等方法,对BOF-RH-CC中薄板坯流程生产含钛IF钢浸入式水口结瘤的原因进行了分析。结果表明,含钛IF钢水口结瘤的原因为水口本体内部的C与SiO2发生反应产生氧化性气体,氧化性气体和钢水中的[Al]、[Ti]反应在水口内壁上形成反应层,反应层促进了钢水中原有的Al2O3和Al-Ti-O复合夹杂物快速向水口内壁沉积。Ti的存在加重了水口结瘤的发生。以全流程氧位控制为目标,通过转炉终点控制、RH精炼、顶渣改质、中薄板坯连铸等工艺优化,使RH出站钢水T[O]质量分数控制在35×10^-6以下,中包钢水T[O]质量分数控制在30×10^-6以下,水口结瘤现象得到明显改善,单支水口平均连浇炉数由1.2炉提高至3炉,单支水口连浇时间提高到177 min。