304不锈钢连铸坯中的非金属夹杂物数量分布

为研究304不锈钢连铸坯中夹杂物的数量分布,用金相检验法对铸坯中的夹杂物数量进行了统计分析.结果显示,铸坯中由外向内非金属夹杂物数量增加.304不锈钢铸坯表层中绝大多数5 μm以上夹杂物为球状或近似球状的硅酸盐夹杂物.但随着凝固的进行,在铸坯内部会新生大量氧化铝、镁铝尖晶石、氮化物等点状夹杂物和不规则夹杂物.铸坯心部10 μm以上的大颗粒夹杂物数量较多.     

连铸中间包内钢水夹杂物运动行为的数学模拟

在连铸中间包中钢水流动、混合及停留状况仿真计算的基础上，通过对中间包钢水中夹杂物运动行为的数学模拟，研究了探讨了夹杂物碰撞长大、上浮排除以及被耐炎材料墙壁粘结吸附等现象。结果发现：中间包钢水中夹杂物的排除与钢水平均停留时间有密切关系，其中上浮排除的夹杂物约占排除总量的90％。另外，大颗粒夹杂物比小颗粒夹杂物容易排除，而且夹杂物能够在钢水流经中间包过程中长大，但中间包钢水流动所提供的湍动条件对夹杂物长大的促进作用不充分。     

管线钢夹杂物控制技术的改进

对宝钢管线钢精炼和连铸过程钢中夹杂物的变化规律进行了系统评估,得出了LF、RH、中间包和连铸坯过程中夹杂物的特点及变化规律。在此基础上,通过工艺技术的改进,使钢中夹杂物的尺寸、形貌和化学成分等得到了有效控制。10μm以上尺寸的稍大颗粒的夹杂物去除效果较好,铸坯中夹杂物的平均尺寸达到2μm以下;夹杂物的数量明显降低;夹杂物成分更集中于Ca系夹杂;高等级管线钢中间包成品氧含量平均达到11×10-4%。     

连铸大方坯非金属夹杂物研究

通过定量金相法和化学电解法对连铸生产时不同浇铸部位连铸坯内部非金属夹杂物的分布情况进行了详细分析,结果表明,连铸时首炉第1支连铸坯的夹杂物明显多于其它连铸坯;铸坯中的硫化物夹杂以硫化铁为主;氧化物夹杂以二氧化硅为主;在连铸坯的内外弧1/4处及左右宽度的1/4处夹杂物分布最多.     

转炉--CAS--连铸工艺生产低碳铝镇静钢中非金属夹杂物的研究

采用添加示踪剂方法研究了转炉— CAS精炼—连铸工艺生产的低碳铝镇静钢中的非金属夹杂物 ,发现出钢或 CAS精炼过程钢包炉渣与钢液作用生成的夹杂物 ,其中尺寸在 30 μm以下的夹杂物很难从钢液中完全上浮排除。铸坯中主要的非金属夹杂物为来源于钢包炉渣与钢液作用生成的球形夹杂物、块状 Al2 O3夹杂物和簇群状 Al2 O3夹杂物。连铸坯 T[O]在 ( 1 4～ 1 7)× 1 0 - 6之间 ,非金属夹杂物含量在 2 .3mg/ 1 0 kg左右 ,表明该工艺可以生产较高洁净度的低碳铝镇静钢铸坯。     

浅谈高碳硬线钢中非金属夹杂物

高碳硬线盘钢制品对钢的纯净度，夹杂物的尺寸、分布以及形态都有严格的要求，其中非金属夹杂物是影响高碳硬线钢质量的重要因素之一。本文通过分析连铸坯中夹杂物的来源及分布，对在炼钢一精炼一连铸工艺过程中如何控制钢中的非金属夹杂物进行了探讨。     

莱钢连铸20CrMnTiH钢非金属夹杂物研究

利用大样电解法、LEO-1450型能谱分析仪和NEOPHOT-32型金相显微镜对连铸生产的20CrMnTiH钢中非金属夹杂物的种类、含量、来源、形状、尺寸及分布等进行了研究。结果表明,精炼前夹杂物数量多,颗粒较大,类型主要为硅钙、硅锰酸盐等;中间包中主要为硅酸盐类型的球形和玻璃状夹杂物;铸坯中主要为硅铝酸盐球形夹杂物。经LF精炼后,非金属夹杂物去除率可达99％以上。     

Study on cleanliness of SPHC steel by CSP process

用金相观察、扫描电镜、电子探针和大样电解等对SPHC钢中非金属夹杂物进行研究。结果表明：铸坯中叫（T．O）=（28-33）×10-6 W（N）=（30-43）X10;中间包到铸坯单位面积内夹杂物平均个数由8．9793降低到7．3442个／mm2,中间包钢液及铸坯夹杂物粒径小于10μm的比例均为93％;中间包钢液中每10kg中大型夹杂物为6．8mg正常生产情况下,铸坯中大型夹杂物减少到5．9mg;发生卷渣时,大型夹杂物大幅上升,达到12．3mg,且100-280μm的夹杂物达到26．32%;中间包中夹杂物主要为脱氧产物以及脱氧后形成的复合夹杂物,铸坯中主要为复合夹杂物,中间包和铸坯中大型夹杂物主要为硅铝酸盐类复合夹杂物和硅酸盐类,并发现Mg、K等元素,说明中间包衬被侵蚀、结晶器发生卷渣现象。     

神户制钢所开发连铸坯皮下夹杂物减少技术

神户制钢所为了消除铸坯的夹杂物缺陷，在从钢包——中间包——结晶器的整个连铸生产中，将中间包形状由Y形改成T形，以促进连铸钢液中夹杂物的上浮分离；引入中间包钢液的感应加热装置；引进开发了红外线式钢包渣检测系统；对结晶器进行高频振动和液面的精确控制。通过扫描、计量、判定和控制，大大减少了钢包渣进人中间包的量，提高了钢液的纯净度，将铸坯的夹杂物指数（Index of inclusions）由原来的0．2减到0，彻底消除了由钢包渣引发的铸坯皮下夹杂。为减少夹杂物而采取了以下技术措施：     

高端抗硫管线钢非金属夹杂物研究

采用扫描电镜和大样电解等检验方法对抗硫管线钢的冶炼过程试样和连铸坯中夹杂物的数量、尺寸、成分、形貌进行系统分析。结果表明:钢液经过LF精炼后,显微夹杂物的面积比降低了34.7%;中间包钢液的夹杂物面积比较VD出站增加了6.1%。LF进站钢液中的夹杂物主要为Al_2O_3夹杂物,在LF精炼和VD真空处理过程中由于钢渣间的相互作用,形成以CaO、MgO、Al_2O_3为主要组成的复合型夹杂物。钙处理后夹杂物中的CaO和Al_2O_3的物质的量比接近12∶7,并与钢液发生了脱硫反应,形成了含CaS的复合夹杂物。中间包开浇阶段铸坯中的显微夹杂物和大型夹杂物都明显高于稳定浇铸状态;在稳定浇铸状态下,铸坯中的w(T[O])小于15×10~(-6),大型夹杂物的含量小于0.2 mg/kg;大型夹杂物的主要来源是钢包引流砂、结晶器保护渣。     

IF钢铸坯表层洁净度研究

采用金属原位分析仪(OPA-100)对国内某厂同浇次不同浇铸阶段(开浇头坯、正常坯、浇铸末期尾坯)的IF钢铸坯表层非金属夹杂物含量及夹杂物粒径分布进行了研究分析。结果表明:铸坯内弧和外弧表层非金属夹杂物含量及粒径的趋势基本吻合。铸坯中铝系夹杂物含量:头坯尾坯正常坯,正常坯中铝系夹杂物含量稳定,处于非稳态浇铸期的头坯和尾坯中铝系夹杂物含量波动较大,在距铸坯表面5.6 mm之后逐渐减小;铸坯中铝系夹杂物的平均粒度和大于5μm的夹杂物所占比例均随着距铸坯表面距离的增加而减小。     

Q345钢液凝固及铸坯冷却过程中非金属夹杂物的组成演变

Q345钢生产过程中通过钙处理改性夹杂物,中间包钢水中夹杂物为钙铝酸盐包裹镁铝尖晶石的结构,平均成分为45.71%Al_2O_3-40.22%CaO-6.50%MgO-6.60%CaS-0.97%SiO_2。连铸坯冷却凝固过程,夹杂物发生转变,连铸坯表层冷却速度快,相转变来不及发生,夹杂物成分与中间包钢水中相差不大。连铸坯内弧1/4处夹杂物转变为CaS和MnS包裹镁铝尖晶石的结构,忽略MnS归一化后的平均成分为56.00%Al_2O_3-9.28%CaO-9.07%MgO-25.06%CaS-0.58%SiO_2。从连铸坯边部到中心,夹杂物Al_2O_3和CaS含量显著升高,CaO含量显著降低,夹杂物中硫化物面积分数从边部的0.000 01%升高至中心的0.002 9%,表明硫化物在连铸坯冷却凝固过程中大量析出。采用Factsage 7.0热力学软件计算了Q345钢冷却凝固过程夹杂物的转变,结果与夹杂物检测结果变化趋势一致,且小尺寸夹杂物因动力学上转变更充分而与计算结果更接近。     

SWRCH22A冷镦钢凝固冷却过程中非金属夹杂物的变化

非金属夹杂物类型、数量、尺寸、形貌对SWRCH22A冷镦钢开裂有重要的影响。为了研究SWRCH22A冷镦钢凝固冷却过程中非金属夹杂物的转变,通过Aspex夹杂物自动分析仪对连铸过程钢中非金属夹杂物类型、数量、尺寸、形貌进行观察。研究发现,实际生产中,中间包钢液中夹杂物主要为Al_2O_3-CaO类夹杂物,而铸坯中夹杂物主要为MgO-CaO-Al_2O_3-CaS夹杂物,连铸过程中夹杂物从Al_2O_3-CaO转变为MgO-CaO-Al_2O_3-CaS。铸坯中夹杂物数密度和面积分数小于中间包中夹杂物数密度和面积分数。此外,通过FactSage热力学计算软件计算了SWRCH22A冷镦钢凝固冷却过程中夹杂物的转变相图和成分,为连铸过程钢中夹杂物的转变提供理论解释。     

结晶器电磁搅拌对中碳铝镇静钢Φ450 mm圆坯中夹杂物的影响

采用夹杂物全自动分析仪研究了结晶器电磁搅拌对中碳铝镇静钢Φ450 mm连铸圆坯中的非金属夹杂物的数量、大小、分布的影响.结果表明,除边部区域外,电磁搅拌工艺条件下铸坯其他区域的夹杂物数量均低于无电磁搅拌工艺.电磁搅拌工艺条件下,随着从铸坯边部向中心移动,1～3μm的小尺寸夹杂物的数量逐渐减少,距离铸坯边部132～152...     

304不锈钢中的夹杂物及其冷轧变形行为

非金属夹杂物是引起冷轧板坯表面缺陷的主要原因.分析了304不锈钢热轧板坯中非金属夹杂物的成分、形貌及尺寸.对304热轧板坯进行不同压下量的轧制,分析不同厚度冷轧板坯中的夹杂物形状和尺寸,研究非金属夹杂物在板坯冷轧过程中的变形行为.结果表明:304热轧板坯中的夹杂物主要组成为CaO-SiO2-MgO-Al2O3的复合氧化物,为脆性夹杂物;冷轧过程中,夹杂物的塑性变形不明显,随着冷轧压下量的增加,大颗粒的夹杂物不断被轧碎,板坯中夹杂物的平均尺寸逐渐减小.     

一炼钢镀锡板连铸板坯夹杂物分布试验研究

通过分析一炼钢LD-RH-CC工艺试制镀锡板连铸坯的夹杂物分布、数量及组成情况,了解了冶炼控制技术和相关铸坯质量状况,分析得到铸坯厚度方向夹杂物面积较大的分布区域,1350段面铸坯夹杂物集中在离上表面80 mm左右,950段面铸坯夹杂物集中在离上表面60 mm左右.试验表明夹杂物的平均尺寸小于60μm2,大部分夹杂物为脱氧产物.同时对铸坯宽度方向夹杂物面积大小分布情况也进行了分析.     

不同脱氧剂对气瓶钢洁净度的影响

研究使用两种不同脱氧剂对气瓶钢进行脱氧后的连铸坯中显微夹杂物及大颗粒夹杂物的组成、数量以及各工序钢中总氧含量.结果表明:使用硅钙钡锶镁合金对气瓶钢进行脱氧可以减少铸坯中显微夹杂物数量和大颗粒夹杂物数量,并使得铸坯中氧化铝夹杂和钙铝酸盐夹杂明显减少,使得硫化物夹杂和硅铝酸钙盐复合夹杂物增多,但对总氧含量影响不大.使用铝脱氧和硅钙钡锶镁合金脱氧都能将铸坯中总氧的含量控制在12×10-6以下.研究表明硅钙钡镁锶脱氧剂的收得率有待进一步提高.     

EAF-LF/VD-CC工艺生产压力容器钢的洁净度研究

为了解天津钢管集团公司EAF-LF/VD-CC工艺生产压力容器钢12Cr1MoVG的洁净度水平,通过系统取样、示踪剂追踪、综合分析等方法,对LF处理前后、中间包钢水和连铸坯中总氧、显微夹杂及大型夹杂物的数量及变化情况进行了全面研究.结果表明,LF/VD精炼后钢液w(T[O])平均为15×10-6,中间包为17×10-6,铸坯为(18～24)×10-6,其中头坯＞尾坯＞连浇坯＞正常坯.铸坯中的显微夹杂物数量是3.53个/mm2,主要为球形钙铝酸盐、硅铝酸盐和铝酸盐与硫化物的复合夹杂,90%以上的夹杂物尺寸小于10μm;铸坯中大型夹杂物有铁铝硅酸盐、钙镁硅酸盐等,来源于钢的二次氧化、钢包卷渣、耐火材料侵蚀、结晶器卷渣等.     

410S铁素体不锈钢连铸板坯中非金属夹杂物的分布和类型

本文用金相检验法对410 S不锈钢连铸板坯中的非金属夹杂物数量进行统计分析,研究了夹杂物的数量分布,并用扫描电镜对夹杂物成分进行研究.试验结果表明:410 S连铸板坯中夹杂物尺寸以0～10μm为主;距边部1/4位置处和中部从铸坯表层至心部非金属夹杂物数量有少量增加,沿厚度方向相同位置上夹杂物相比,中部夹杂物数量明显增加;在连铸坯表层宽度方向边部和1/4位置处各尺寸范围内的夹杂物数量差别甚小;连铸板坯中非金属夹杂物都呈现为球状,类型为CaO-SiO2-Al2O3-MgO-MnO.     

连铸新技术

非金属夹杂物、偏析和裂纹是连铸坯的三大主要质量问题.这些问题会影响金属收得率和产量.在结晶器采用电磁搅拌和电磁闸可以控制结晶器流场,从而有利于夹杂物上浮.此外,采用电磁结晶器可以防止振痕的产生,从而改善铸坯的表面质量.通过控制非金属夹杂物的化学成分,可以减少夹杂物对钢帘线、不锈钢丝等材料的负面影响,可以采用低温浇注、轻压下和电磁搅拌降低中心偏析.