镀锡基板钢非稳态浇注铸坯洁净度分析

为研究非稳态浇注对镀锡基板铸坯洁净度的影响,对BOF-LF-CC工艺生产的头坯、混交坯、换水口铸坯、尾坯进行取样分析,对铸坯中T.O、[N]、显微夹杂物、大型夹杂物及钢液成分与正常浇注状态下铸坯进行了对比。结果表明:非稳态浇注条件下,T.O、[N]含量由高到低顺序依此为:尾坯头坯混交坯换水口,其中尾坯中T.O含量为44×10~(-6),较正常坯升高了92.5%,N含量为85×10~(-6),是正常坯的4.08倍;显微夹杂物平均含量由高到低的顺序依次为:混浇坯尾坯换水口头坯,混浇坯显微夹杂平均水平为18.44个/mm2,是正常坯的2倍;非稳态浇注铸坯中大型夹杂物含量由高至低分别为:混浇坯尾坯头坯换水口,混浇坯中的大型夹杂物总量达到1 496 mg/(10kg);非稳态浇注铸坯的C含量普遍高于正常坯水平,Als含量低于正常坯水平。     

非稳态浇注对帘线钢洁净度的影响

为全面掌握某钢厂帘线钢在非稳态浇注工况下的洁净度水平,为生产制定合理的头尾坯长度以及进行产品分级管理提供依据,对非稳态浇注和稳态浇注工况下的连铸坯分别取样,对比分析其洁净度差异,并通过水力学试验模拟分析了中间包充包过程中的渣-钢界面行为,进而解释了造成铸坯洁净度差异的原因。研究结果表明,非稳态浇注工况下帘线钢铸坯的洁净度明显低于稳态工况,其中T.O质量分数是稳态浇注工况的1.76倍,N质量分数是稳态浇注工况的1.23倍;两种工况下的显微夹杂物分别为52.89个/mm²和26.1个/mm²,大型夹杂物分别是11.49 mg/10 kg钢、4.36 mg/10 kg钢。充包时钢液裸露、二次氧化和卷渣是造成非稳态浇注时铸坯洁净度差的主要原因。     

BOF-LF流程马口铁中显微夹杂物研究

探讨了制造马口铁三片罐的150吨BOF→LF→CC工艺流程钢中T[O]、[N]含量和显微夹杂形态的演变规律。结果表明:正常坯平均T[O]含量为29.8×10-4%,[N]含量18.1×10-4%。铸坯中显微夹杂主要为Al_2O_3-Ca O复合夹杂、Al_2O_3-Ca S复合夹杂和少量的Si O_2夹杂,正常坯显微夹杂平均含量为8.35个/mm2,非稳态铸坯显微夹杂分别为9.78个/mm2、17.81个/mm2、14.39个/mm2,铸坯显微夹杂物含量仍然偏高,其生产工艺仍须改进之处。     

Q195铸坯大型夹杂物行为分析

通过示踪等实验对北方某钢厂Q195钢的大型夹杂物含量、种类、粒径、来源以及铸坯中的氧含量等进行了研究,结果表明:铸坯中T[O]平均含量为128×10~(-4)%,含量偏高,混浇坯T[O]为204×10~(-4)%,较正常坯增加了59.4%,混浇坯中[N]为60×10~(-4)%,较正常坯增加了57.9%,换包过程存在严重的二次氧化现象;铸坯中大型夹杂物含量为32.4 mg/10 kg,头坯、尾坯大型夹杂含量分别为42.7 mg/10 kg、43.6 mg/10 kg,混浇坯为62.5 mg/10 kg;铸坯中大型夹杂物粒度80~140μm约占48.0%,140~300μm约占43.3%,>300μm约占5.4%;铸坯中大型夹杂物主要为SiO_2-Al_2O_3-CaO-MnO复合脱氧夹杂,约占大型夹杂物总量的90%,其中约55%沾附了钢包渣、中间包渣示踪剂;含C的SiO_2夹杂约占5%,分析为引流剂;钢包渣、中间包渣、结晶器保护渣及耐火材料的复合脱落物约占5%。     

IF钢非稳态连铸坯洁净度分析

为研究梅钢非稳态浇注对IF钢连铸坯洁净度的影响,采用氧氮分析、Aspex Explorer扫描电镜、大样电解等试验方法对BOF-RH-CC工艺生产的稳态及非稳态浇注的IF钢连铸坯进行了对比研究。结果表明,稳态浇注时铸坯具有较高的洁净度,正常坯w(T[O])和w(N)的平均质量分数分别为14.5×10^-6和9.5×10^-6,显微夹杂物数量密度平均为5.1个/mm²,大型夹杂物总质量为3.34 mg/10 kg。各非稳态过程,头坯洁净度最差,其次是尾坯和换水口坯。不同类型铸坯显微夹杂物种类基本相同,而非稳态铸坯因保护渣卷入形成的大颗粒夹杂物数量均多于正常坯。     

BOF-LF-CC工艺生产SPHC铸坯中大型夹杂物行为研究

系统分析了某钢铁公司100吨BOF→LF→CC工艺流程生产的SPHC连铸坯中氧氮含量、大型夹杂物的类型、数量、尺寸、分布及来源。结果表明:铸坯中T[O]为31.9×10~(-5),[N]为35.2×10~(-5),正常坯的大型夹杂物含量为13.6 mg/10 kg,混浇坯、尾坯大型夹杂物平均含量为19.1 mg/10 kg,是正常坯的1.4倍。铸坯中大型夹杂物粒度以80~300μm为主;大型夹杂主要为SiO_2-Al_2O_3-TiO_2-MnO复合夹杂,其普遍沾附有钢包渣、中间包渣、结晶器保护渣污染物及耐火材料的脱落物。     

非稳态浇注对40Mn2钢洁净度的影响

某钢厂生产40Mn2钢采用转炉→LF精炼→连铸工艺,但多次因钢中夹杂物而引起质量异议。本研究针对该厂当前生产工艺,系统的分析了稳态和非稳态浇注条件下中间包钢液、连铸坯的氧氮含量、显微夹杂物和大型夹杂物水平。分析结果表明:非稳态浇注条件下,钢液和铸坯的氧氮含量和夹杂物含量均明显高于稳态浇注,中间包内钢液的二次氧化和结晶器中保护渣的卷渣是限制40Mn2钢洁净度的主要因素。     

S53钢中显微夹杂物分析

针对某钢厂丰田钢S53综合探伤合格率不足60%的情况,分析各工序T[O]、[N]的演变规律,采用示踪分析法对显微夹杂含量进行系统分析。钢材全氧T[O]的平均值为11.2×10-4%,[N]平均含量为53.8×10-4%。铸坯中显微夹杂物主要为CaO-Al2O3夹杂和MnS夹杂。头坯中夹杂物数量的平均值为3.05个/mm2,正常坯中夹杂物数量的平均值为1.924个/mm2,铸坯的洁净度达到了较高的水平,夹杂物在结晶器内有一定的去除效果。     

37Mn5钢中的显微夹杂物研究

针对国内某钢厂生产37Mn5钢圆坯采用的LD-LF-CC工艺流程,对钢中显微夹杂物的类型进行了分析,并研究了工艺环节以及非稳态浇铸两个因素对显微夹杂物含量的影响。结果表明,铸坯中显微夹杂物以球形钙铝酸盐夹杂为主,类型为Al2O3-Si O2-Ca O-Mg O复合夹杂,Al2O3-Mn S复合夹杂和Mn S夹杂。不同工序对显微夹杂物去除效果不同,其中吹氩工艺去除效果最为明显,夹杂物含量降低36.05%,LF处理后夹杂物含量降低18.89%。非稳态浇铸下显微夹杂物含量较高的问题需通过提高钢包的自开率、中间包和结晶器流场优化、强化保护浇铸和稳定浇铸工艺来解决。     

SPHC铸坯中的非金属夹杂物研究

针对河北某钢铁公司BOF-LF-CC生产的SPHC铸坯的质量问题进行了研究。结果表明,铸坯中T[O]含量为38.2×104%,显微夹杂数量为32.02个/mm2,大型夹杂含量为30.2 mg/10 kg,个别炉次大型夹杂物含量高达1242.4 mg/10 kg。300μm以上的夹杂物占总量的33.3%~96.3%,其中绝大多数以SiO2-Al2O3-MgO-CaO-TiO2-Mn O复合夹杂物的形式存在。夹杂普遍存在K、Na元素,连铸过程中存在严重的结晶器卷渣现象。稳定生产工艺、减少非稳态浇注的影响是提高铸坯质量的关键。