低碳低硅钢水水口结瘤分析及改进措施

阐述了影响低碳低硅钢水口结瘤、塞棒上涨的因素及其作用机理。结合涟钢生产实例提出了从转炉终点控制、出钢渣洗、LF脱硫、LF钙处理、LF温度控制、连铸开浇操作等一系列改进措施,取得了较好的工艺效果。     

无取向硅钢夹杂物控制与变质技术研究进展

无取向硅钢中,微细夹杂物会钉扎晶界、畴壁,限制晶粒发展与畴壁移动,进而恶化产品磁性能及磁性能的稳定性,而大尺寸夹杂物会对硅钢制造过程中产品的表面质量及使用性能产生较大影响,这与国家能效升级以及新能源汽车电机高效化要求相悖。因此,如何控制无取向硅钢中的夹杂物成为了众多企业、科研院所的研究热点。归纳总结了国内典型无取向硅钢生产企业夹杂物控制工艺措施,通过提升铁水预处理、转炉冶炼、RH精炼、连铸工艺控制水平,能够有效控制夹杂物的生成与夹杂物的去除效率,促进无取向硅钢产品质量的提升,但存在部分工序能力过度使用,如RH脱硫负荷较大、脱硫剂单耗高、浸渍管使用寿命低等问题;同时,综述了国内外研究者在夹杂物变质方面的最新研究成果,并结合笔者所在团队科研成果,指出当前无取向硅钢夹杂物控制方面存在的不足以及未来发展趋势。当前采用钙处理或稀土处理后,钢中夹杂物类型、尺寸及分布发生较大变化,棱角夹杂物减少,微细夹杂物数量明显减少,产品磁性能得到改善。但不同牌号硅钢进行钙处理或稀土处理时合适的加入量、加入方式依旧存在争议,进行稀土处理时对现有覆盖剂与保护渣物性带来了新的考验,现有覆盖剂、保护渣是否匹配仍待深入研...     

CSP浇注无取向硅钢水口堵塞研究

国内某厂采用BOF—LF—RH—CSP工艺生产无取向硅钢(Al含量0.3%～0.4%),通过对某一浇次每炉的系统取样(RH喂钙前、RH喂钙后、中间包稳态浇注及铸坯等),并采用光学显微镜观察,SEM分析,以及对水口堵塞物的矿相分析研究等,明确了水口堵塞物的结构和成分,简单阐述了水口堵塞的机理。重点研究了钙处理生成大量含CaS的夹杂物对水口堵塞的影响。通过改进生产工艺,在满足产品质量要求的前提下,使CSP生产无取向硅钢的连浇炉数从5炉提高到8炉及以上,提高了生产率。     

稀土处理无取向硅钢中夹杂物的控制

结合工业化生产的高效硅钢,进行了RH精炼稀土处理试验研究.针对不同的稀土处理条件,观察了夹杂物的形貌和尺寸分布,探讨了稀土处理后钢中的夹杂物形成、变化规律.结果表明:试验条件下,最佳的稀土合金添加数量为0.6～0.9 kg/t.经过合适的稀土处理后,可以有效抑制尺寸相对较小的、不规则的AlN、MnS复合夹杂生成,促进钢...     

夹杂物对无取向硅钢磁性能的影响

综述了钢中夹杂物的尺寸、种类、数量和形态对无取向硅钢磁性能的影响。无取向硅钢中的夹杂物,以尺寸较小的MnS、AlN、Cu_x S等为主。对磁性能影响较大的夹杂物尺寸为0.1～1.0μm,随钢中夹杂物数量增加,对硅钢磁性能劣化的影响增大。采用钙、稀土处理,可以去除无取向硅钢中绝大部分的微细夹杂物,并形成尺寸较大的稀土、钙氧硫化物。工业化生产过程中,应优先改善夹杂物的尺寸,尽量避免生成0.1～1.0μm尺寸范围内的夹杂物。同时,根据冶金设备、精炼方法、连铸工艺,选择夹杂物控制高纯化,还是无害化生产路线。     

无取向硅钢钙处理前后夹杂物的行为研究

研究了无取向硅钢钙处理前后夹杂物的行为,重点考察了钙处理前后夹杂物的成分、类型、形貌和尺寸研究的变化情况,为实际生产中无取向硅钢的钙处理提供理论指导。试验发现:钙处理前夹杂物主要以Al2O3、Al2O3-MgO为主,且在夹杂物表面有AlN析出,钙处理后夹杂物以Al2O3-MgO-CaS-CaO系复合夹杂物为主,还含有少量的SiO2或AlN;钙处理前后,夹杂物形貌由多边形或不规则形逐渐向球形或近似球形转变,并且夹杂物尺寸不断增大;钙处理前后,含钙夹杂物的比例发生突变,由10%增大到74.5%,且随着钙处理时间的延长,含钙夹杂物比例下降,表明钙处理使夹杂物变性后易聚集长大并上浮去除。     

中高牌号无取向硅钢的铸态组织及夹杂物形貌浅析

在实验室首次模拟CSP流程生产出中高牌号的无取向硅钢，对铸坯的铸态组织及夹杂物形貌、大小及类型作了初步讨论。     

BOF-RH-CC工艺生产无取向硅钢过程中夹杂物行为的研究

通过系统取样,采用金相显微镜、图像分析仪和扫描电镜对比研究了用和不用钙处理的无取向硅钢在生产流程各个阶段的夹杂物的数量、尺寸分布以及夹杂物的类型演变情况。经过定量比较发现,RH真空处理和中间包冶金去除了铝脱氧后80%以上的夹杂物,未经钙处理的硅钢片中夹杂物数量约为1 73×109 个/cm3,经钙处理后约为8 55×108 个/cm3,说明钙处理有利于夹杂物的聚合长大和去除。夹杂物中的MnS变性为CaS或CaS与Al2O3·MgO的复合夹杂物。     

Fe-Si-B非晶合金制备过程中的水口结瘤分析

利用扫描电镜和能谱仪对采用不同坩埚制备Fe-Si-B非晶合金薄带过程中的水口结瘤物进行了物相分析,研究了水口结瘤物的来源及形成机制.通过热力学计算,验证了钢液中Al、Si氧化物夹杂产生的必然性.结果表明:水口结瘤中的物相主要有Al、Si、Mg的氧化物,以及少量Na、Fe、B等元素的氧化物.结瘤物中存在的MgO来源于坩埚材料,可通过选择适当的坩埚材质来避免.     

高牌号无取向硅钢铸坯夹杂物浅析

在实验室首次模拟CSP流程生产出高牌号无取向硅钢,本文对铸坯夹杂物形貌、大小及类型作了初步研究和分析。     

不同牌号无取向硅钢夹杂物定性定量分析

无取向硅钢中夹杂物的存在会抑止晶粒生长,使基体的均匀连续性中断,其在钢中的形态、含量及分布情况都不同程度影响着硅钢的性能,尤其是对磁性能起关键的作用。因此,全尺度分布考察夹杂物对无取向硅钢夹杂物的研究极为重要。本实验确定了适用于不同牌号无取向硅钢夹杂物全尺度分布的分析方法：样品制备—小样电解—过滤喷金—根据不同牌号的要求选择合适的放大倍率扫描观测—夹杂物颗粒的分类统计。通过统计的结果,结合电解的失重量可以得到不同尺度的体积分布数据。实验分析了不同牌号和工艺无取向硅钢夹杂物的种类、形貌、大小和尺度分布,并初步考查了夹杂物与磁性能的关系,对无取向硅钢的工艺研究具有一定参考价值。     

化学成分体系对无取向硅钢夹杂物控制的影响

 结合工业化生产的无取向硅钢,采用非水溶液电解+扫描电镜观察方法,探讨了化学成分体系对夹杂物控制的影响。结果表明,随着Si、Al元素含量升高,氧化物夹杂数量明显减少。氮化物夹杂数量先是快速增多、而后逐渐减少。与此同时,夹杂物平均尺寸逐渐变大。低铝状态下,硫化物夹杂数量较多;高铝状态下,硫化物夹杂数量明显减少,而且CuxS夹杂消失。高硅低铝系列钢、中硅低铝系列钢、低硅无铝系列钢、高硅高铝系列钢夹杂物数量依次减少。     

方坯低碳低硅钢水口结瘤的原因分析与控制

本文对重钢炼钢厂所生产的12LW低碳低硅钢在浇注过程中水口结瘤的原闪进行了分析，在分析的基础上提出了相应的控制措施。防止水口结瘤的控制措施实施后，因中包水口结瘤所致的责任事故大幅度降低，单中包浇注炉数也由原来的6—7炉提高到11—12炉，取得了较好的效果。     

夹杂物对无取向硅钢磁性能的影响

分析了冷轧无取向硅钢中主要的夹杂物对磁性能的影响，并讨论了减少和控制夹杂物的措施。     

结晶器液面波动成因及控制

结晶器液面波动是连铸过程中的常见现象,液面波动过大会造成铸坯夹杂物含量超标、纵裂等产品缺陷,严重的还会引起漏钢事故。系统分析了影响结晶器液面波动的因素,并提出了在夹杂物、结晶器流场、保护渣、冷却制度、拉速、液面控制系统等方面应采取的控制措施。     

无取向硅钢薄板坯连铸液面波动和水口结瘤控制

不同于鼓肚导致的亚包晶钢液面波动,针对无取向硅钢薄板坯连铸结晶器液面严重波动的问题,通过研究浸入式水口结瘤对结晶器流场的影响、分析事故时操作与液位曲线的现场数据,可推断出结晶器液面波动的主要原因是大量未去除的脱氧产物所造成的浸入式水口结瘤。本溪钢铁(集团)有限责任公司炼钢厂的生产实践表明:通过采取精准控制转炉终点钢水w(O)至800×10-6以下、RH后期软吹氩流量从150~200 L/min减小到40~50 L/min、适当提高中间包钢水过热度在25~45℃等技术措施,无取向硅钢结晶器液面的波动幅度从±15 mm以上降低至±3 mm以内。     

Ce对2.9%Si-0.8%Al无取向硅钢夹杂物变质的影响

研究了添加单一稀土元素Ce后2.9%Si-0.8%Al无取向硅钢中夹杂物的变质机理。依据冶金热力学理论计算了Ce添加后,钢液中可能生成的夹杂物种类,分析了各种夹杂物存在的稳定性和相互转化的条件。在此基础上,利用SEM、EDS研究了Ce对无取向硅钢中夹杂物数量、尺寸、形貌及类型的影响。结果表明:适量的Ce显著降低了无取向硅钢中微细夹夹杂物(小于1μm)的数量,增加了粗大夹杂物(2~5μm)数量;Ce使AlN、Al_2O_3等夹杂物变性为球状的CeO_2S_2+AlN、CeS+CeAlO_3和CeS+Al_2O_3等复合夹杂物,有效抑制了钢中MnS的析出。     

无铝成分低牌号无取向硅钢析出物研究

采用配备了X射线能谱分析仪的Tecnai F20场发射透射电子显微镜对CSP流程生产的低牌号无Al成分体系硅钢析出物类型、形貌和尺寸进行了对比分析。结果表明：无铝成分（Al的质量分数小于0.01 %）体系的50W1300和50W800的析出物主要为CuXS/MnS,但有铝成分体系中,除含有CuXS/MnS外,还含有大量Ti(CN)、AlN析出物;且采用无铝成分体系的50W1300和50W800中析出物平均尺寸仅为51 nm和90 nm,比有铝成分体系的69 nm和182 nm明显细小。     

结晶器内钢液面波动分析与控制

通过水模试验对邯郸钢铁集团有限责任公司邯宝炼钢厂连铸结晶器液面波动原因进行分析。结果表明,随着板坯连铸机拉速提高、吹氩量增加、铸坯断面的增加,结晶器钢液面波动量增大;随着浸入式水口浸入深度增加和水口出口角度增大,结晶器内钢液面波动量减小。选择合适的拉速、恒速浇铸、优化浸入式水口形式和浸入深度、保持适当的吹氩量、执行标准化操作,可以降低结晶器钢液面波动量,提高连铸坯质量。采取优化措施后,结晶器钢液面波动量逐渐恢复到±3 mm以内,热轧卷板边部翘皮和夹杂缺陷比例逐月降低,缺陷率从2010年11月0.41%控制到2011年4月以后0.1%以下。