利用高黏度保护渣解决低碳钢铸坯表面夹渣缺陷

低碳钢铸坯在连铸过程中表面容易产生夹渣缺陷。通过增加保护渣中MgO、MnO、Al2O3等的含量,可在提高保护渣黏度的同时加大保护渣的表面张力以及钢-渣界面张力,有利于钢、渣分离。根据经验公式η1 300℃·Vc=0.1~0.35以及武钢炼钢总厂四分厂连铸机拉速为1.3 m/min的实际情况,将试验保护渣黏度设计值由0.13 Pa·s提高到国内外专家要求的最大值0.25 Pa·s,连铸坯轧制钢材表面夹渣率由50%大幅度下降到20.5%。为了进一步降低夹渣率,根据试验情况及国内外保护渣设计理念,再次将保护渣的黏度由0.25 Pa·s提高至0.45 Pa·s,同时引入含量2%的Li2O,以改善传热条件,保证良好的润滑效果,实现保护渣均匀地消耗凝固,为坯壳均匀形成创造更有利的条件。最终将钢材表面夹渣率降到0.35%,提高了连铸坯及轧材合格率,满足了客户需求。     

H型钢Q235B连铸保护渣的优化

针对津西钢铁厂H型钢Q235B(0.14%～0.18%C)铸坯(宽面550 mm,窄面440 mm,腹板90 mm)经常出现纵裂等缺陷,基于原有保护渣(%:29～30SiO2、25～26CaO、10～11Al2O3、3.0～3.5Fe₂O₃、15～17C、≤0.5H₂O),通过正交实验和优化设计,开发出一种高性能保护渣(%:37.50SiO₂、37.50CaO、6Al₂O₃、7CaF₂、12Na₂O、7石墨、1.5炭黑)。与原保护渣相比,优化渣的半球点温度、粘度和熔化时间分别从1 167℃,0.77 Pa·s和57 s下降至1 092℃,0.27 Pa·s和32.5 s。优化渣应用表明,当拉速由0.98 m/min提高到1.2 m/min时,铸坯质量良好。     

吸附Al2O3型结晶器保护渣的研究与应用

为了降低钢中Al2O3夹杂物的含量,开发了可吸附Al2O3型结晶器保护渣,并进行了工业试验。结果表明,采用该保护渣浇铸后,与普通型保护渣相比,铸坯中的Al2O3含量降低,夹杂物数量减少0.5个/mm2,夹杂物最大粒径平均降低8μm,保护渣单耗降低0.12g/t。     

高品质低碳钢板坯连铸保护渣降Li2O的探索

Li₂O能有效改善连铸保护渣的熔化和流动性能,常用于高品质低碳钢板坯连铸保护渣的重要助熔剂。然而,近两年受下游需求强劲的影响,碳酸锂价格持续走高,增加了连铸坯生产成本。首先开展实验室研究,重点讨论了不同碱度下Li₂O对保护渣黏度和熔化温度的影响;然后分阶段开展了4轮工业试验,试验评价效果包括,结晶器铜板热电偶温度和摩擦力曲线,吨钢渣耗量和铸坯表面质量。实验室研究结果表明,当碱度为0.65～1.25时,随着Li₂O含量的增加,保护渣的熔点和黏度均呈现出降低的趋势,且黏度降低的幅度较明显。为了保证连铸顺行以及低碳钢铸坯表面质量,降低Li₂O的同时需要调整渣中Al₂O₃、Na₂O和F^-的含量,以达到协调熔渣的熔化和流动性能以及吸收Al₂O₃夹杂后性能的稳定性。优化渣的碱度为0.98、黏度为0.26 Pa·s、熔点为1 130℃,均在低碳钢保护渣性能要求范围内。原保护渣与优化渣...     

添加剂对薄板坯连铸保护渣吸附Al_2O_3夹杂的影响

研究了不同添加剂的加入对保护渣吸附Al2O3夹杂后熔化温度的变化,以及添加剂对于保护渣吸附Al2O3夹杂能力的影响。实验结果表明:添加剂w(Li2CO3)由4%增加到10%时,保护渣吸附Al2O3夹杂后熔化温度呈下降趋势;添加NaF和Na2CO3,熔化温度呈上升趋势;添加人造冰晶石和硼砂时,当w(Al2O3)由3%增加到6%时,熔化温度呈上升趋势,当w(Al2O3)6%时,熔化温度呈明显下降趋势。添加剂影响保护渣吸附Al2O3夹杂能力的顺序依次为Li2CO3NaFNa2CO3人造冰晶石硼砂。实验结果对于薄板坯连铸保护渣的设计具有一定的指导意义。     

15CrMoG矩形坯保护渣优化实践

针对15CrMoG矩形坯出现的凹陷与纵向裂纹,设计了保护渣熔化温度、碱度、粘度等技术参数。将保护渣碱度由0.85调整到1.15,熔点由1 132℃调整到1 200℃,粘度由0.67 Pa·s调整到1.4 Pa·s,提高保护渣的析晶率,增大固态渣膜厚度,提高热阻,均匀稳定了传热;同时将保护渣熔速由70 s优化到32 s,控制振动参数,提高非正弦振动偏斜率,增大保护渣消耗量,改善润滑。通过保护渣理化指标和振动参数的优化,消除了铸坯表面凹陷与纵向裂纹。不良铸坯的精整处理比例大幅降低,减少了铸坯修磨工作量,提高了金属收得率。     

连铸保护渣吸附夹杂能力浅析

炼钢生产过程中的最终产品是钢坯,钢中非金属夹杂物影响着钢坯的各种性能,保护渣吸附夹杂物的能力直接影响着钢坯的质量。本文针对Al2O3夹杂,对连铸保护渣吸附夹杂的能力进行分析,研究了保护渣在吸附不同成份的Al2O3夹杂后熔化温度、黏度和表面张力的变化。     

CaO-Al2O3基低反应性保护渣熔化及流动特性的成分控制区域研究

摘要：传统CaO-SiO2系保护渣在浇铸高锰高铝钢时,渣中SiO2易被钢中Al还原,造成保护渣成分改变和性能恶化,危害铸坯表面质量和连铸过程顺行。为了抑制钢 渣反应,旨在减少渣中氧化性组分的低反应性,CaO-Al2O3基渣系是重要选择方向。在评估高锰高铝钢凝固特性和传统反应性保护渣基础上,提出了低反应性保护渣基本性能要求,并采用单纯形法设计了CaO-Al2O3基保护渣系的试样组成。通过测试实验渣样的熔化特性和流动特性,获得了5组低反应性连铸保护渣熔化流动特性的成分控制区域。典型区域基本性能为：熔化温度（半球点温度）900～1100℃,1300℃的黏度0.1～0.2Pa·s,转折温度900～1150℃。     

Q235B钢浇铸过程保护渣成分及性能研究

针对涟源钢铁集团有限公司Q235B钢板坯连铸过程中发生的粘结漏钢现象,调查了Q235B钢浇铸过程中保护渣的使用情况,并分析和测定了现场保护渣原始渣样、渣条样和漏钢渣样的主要化学成分和物理性能。研究表明,保护渣浇铸前后Al2O3质量分数变化最大为2．7％;浇铸后熔化温度、熔化速度和黏度分别增加15℃、6s和0．04Pa·s,浇铸前后保护渣物理性能变化不大。     

含钛铁素体不锈钢连铸过程保护渣性能演变对铸坯质量的影响

结合生产实践,研究了含钛铁素体不锈钢浇铸过程中保护渣的成分及性能演变规律,分析了保护渣性能变化对铸坯质量的影响作用.得到如下结论:在含钛铁素体不锈钢连铸过程中,保护渣中Δw(TiO2)为2.3％ ～11.4％.随着浇铸的进行,熔化温度由初始的1124℃提高至1240℃,黏度升高至0.431 Pa·s.TiO2含量增加是...     

BaO对连铸保护渣熔化行为和结晶矿相的影响

实验研究和分析了BaO(2%～8%)对连铸结晶器保护渣(%:3～5MgO、1～2Al₂O₃、8Na₂O、3～4B₂O₃、2Li₂O、3～4C)熔化和结晶温度的影响以及无氟渣的结晶矿相。结果表明,随BaO含量由2%增加至8%,保护渣的熔化温度由1053℃降至1011℃,结晶温度降低较少,从954℃降至948℃;无氟渣的结晶矿相为黄长石,是铝黄长石(Ca₂Al₂SiO₇)、镁黄长石(Ca₂MgSi₂O₇)和钠黄长石(NaCaAlSi₂O₇)的固溶体,可通过调整渣膜中黄长石的析晶率,控制结晶器与坯壳间的传热。     

Effect of Al2O3/Na2O ratio and MnO on high-temperature properties of mold flux for casting peritectic steel

The influences of Al2O3/Na2O ratio and MnO content on high-temperature properties,such as melting,crystallization,heat transfer,and viscosity of mold flux for c...     

Al2O3对超高碱度连铸保护渣理化性能的影响

Al₂O₃是一种两性氧化物,在高碱度条件下呈现酸性氧化物特征,而在低碱度条件下表现出碱性氧化物的行为,是冶金熔渣中常见的一种组元.以超高碱度保护渣(综合碱度R=1.75)为研究对象,分析了Al₂O₃对保护渣流动特性、熔化特性和凝固特性的影响规律.研究结果显示:渣中Al₂O₃质量分数每增加1%,熔化温度上升5℃左右,转折温度下降12℃左右,开始结晶温度平均下降11℃左右.平均结晶速率随渣中Al₂O₃质量分数的增加而减小.且随着Al₂O₃质量分数的增加,保护渣结晶矿相中晶体比例逐渐降低,但晶体保持枪晶石的种类不变.     

CaO B2O3对钢包精炼渣的调质处理

 为减少钢包合金化精炼浸渍罩粘渣,以质量比1∶1配制的CaO B2O3作调质剂对钢包顶渣调质,研究调质剂对渣熔化温度、粘度及脱硫能力的影响。半球法熔化温度测定结果表明,调质剂的助熔效果明显,当其加入量为10%时,渣熔化温度从调质前的1 439 ℃降至1 320 ℃。旋转柱体法粘度测试结果表明,调质剂能有效降低精炼处理后钢包顶渣的粘度。在1 500 ℃时,未调质的钢包顶渣粘度约为65 Pa·s,调质后渣的粘度低于20 Pa·s。调质处理后的钢包渣不会引起钢液的回硫,并可使钢中硫含量进一步降低。     

SUS436L超纯铁素体不锈钢夹杂物的形成机理

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱面扫描等仪器设备研究了钛稳定化SUS436L超纯铁素体不锈钢板材的夹杂物类型,结合热力学计算分析各类夹杂物的生成机理。结果表明,SUS436L不锈钢的夹杂物主要包括纯TiN颗粒、TiN包裹MgO·Al_2O_3尖晶石的复合夹杂以及Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物;当w([N])为0.007 0%、钢液温度为1 600~1 650℃时,平衡钛质量分数为0.23%~0.38%;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,w([Mg])大于0.000 8%时生成MgO·Al_2O_3,w([Mg])大于0.004 4%则生成MgO;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,钙处理后w([Ca])为0.000 14%~0.000 36%、大于0.000 36%时分别生成低熔点的12CaO·7Al_2O_3及3CaO·Al_2O_3,且在钛合金化后易生成低熔点的Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物。     

高钛焊丝钢CaO-Al2O3基专用保护渣熔化特性分析

高钛焊丝钢连铸过程中结晶器内钢渣界面反应严重,首先对存在严重钢渣界面反应现象的A钢种进行了凝固特性分析。设计一种低反应性的高钛焊丝钢专用的CaO-Al₂O₃渣系保护渣。通过相图计算保护渣的基础组分w(CaO)/w(Al₂O₃)=1.0,Na₂O质量分数为8%,MgO质量分数为3%,CaF₂质量分数为4%~6%,B₂O₃质量分数为4%~10%,SiO₂质量分数为4%~12%,TC质量分数为8%~10%。利用熔点熔速测定仪和旋转黏度计等设备重点研究了保护渣的熔化特性。得出适宜组分的CaO-Al₂O₃基高钛焊丝钢专用保护渣,熔点为1 037~1 129 ℃,熔速为64~79 s,黏度(1 300 ℃)为0.325~0.554 Pa·s。     

无磁钢20Mn23AlV保护渣液渣和渣圈性能变化对连铸的影响

对高铝无磁钢20Mn23AIV(/%:0.14～0.20C、21.50～25.00Mn、1.50～2.50Al、0.04～0.10V)200 mm板坯连铸过程结晶器保护渣液渣和渣圈的化学组成、理化性能和结晶矿相进行了对比分析。保护渣原渣组成为(/%):31.91CaO、30.30SiO₂、6.58Al₂O₃、1.12MgO、3.02MnO、7.73Na₂0、7.10F。结果表明,连铸开浇后15 min,液渣和渣圈中的SiO₂含量分别降低至22%和18%, Al₂O₃含量分别提高至20.5%和25.5%,其碱度由原渣的1.05分别提高至1.7和2.0。此时液渣及渣圈的熔化温度和粘度大幅度增加,转折温度大幅度降低;渣圈的化学成分及理化性能的变化幅度均大于液渣。连铸开浇15 min后液渣及渣圈的成分与性能均趋于稳定。高熔点相钙铝黄长石的析出是促使渣圈形成的重要原因。     

钙处理对高碳铝镇静钢中夹杂物的影响

 为了研究高碳含硫铝镇静钢中夹杂物的控制策略,利用ASPEX自动扫描电镜研究了钙处理对高碳铝镇静钢中夹杂物形貌、成分等特征的影响。结果表明,钙处理后夹杂物并未由LF精炼结束时的MgO·Al2O3转变为低熔点钙铝酸盐,而是转变为[x(MgO·Al2O3)·(1－x)CaS]复杂成分体系,夹杂物中MgO/Al2O3的质量比维持在1[∶]3不变。原因在于,钢液中[w([S])/w(T[O])]比较高,导致钙主要与硫结合生成CaS,而较少参与MgO·Al2O3的改性;精炼渣碱度低使得钙无法还原MgO。在此基础上对钙处理时夹杂物的生成与转变机理进行了讨论。     

渣 钢反应对高强度合金结构钢中生成较低熔点 非金属夹杂物的影响

 钢中非金属夹杂物绝大多数为较低熔点夹杂物,可以显著改善钢材的抗疲劳破坏性能。对炉渣 钢液 夹杂物间相互作用进行了实验室研究,发现钢中MgO Al2O3系高熔点夹杂物的比率随渣 钢反应时间增加而减少,与Al2O3的质量分数为20％和CaO/SiO2约为5的炉渣相比,采用Al2O3的质量分数为41％和CaO/SiO2约为65的炉渣,CaO MgO Al2O3 SiO2系夹杂物的比率由24.3%增加至81.7％,大多数夹杂物位于较低熔点成分区域（≤1500 ℃）。     

Characteristics of Heat Flux Through Slag Film of Mold slag Used for High Al-TRIP Steel Casting

 Due to its high content in the Al-TRIP steel, [Al] reacts with (SiO2) in the mold slag during the casting process, which results in the increase of w(Al2O3)/w(SiO2) ratio and the Al2O3 content, respectively, the characteristic of heat transfer through the slag film is then changed, which effects the smooth operation of the continuous casting process. In this paper, the mold slag simulator was used to study the change tendency of the heat flux density through slag film and the results were discussed, at the same time, the crystals in the 15# slag were characterized by BSE and XRD. The results obtained show that:(i) Heat flux density decreases with the increase of w(Al2O3)/w(SiO2) ratio; (ii) Heat flux density increases with the increase of Li2O and/or B2O3 content in the mold slag which contain 30% Al2O3; (iii) Compared with the heat flux density of common slag of peritectic steel, an appropriated mold slag contain 4% B2O3 and 4% Li2O is designed. The heat flux density is 0.645MW•m-2 when w(Al2O3)/w(SiO2)=1.46. (iv) In the equilibrium state, mold slag used for Al-TRIP steel precipitates CaF2 crystals.