IF钢连铸坯夹杂物示踪试验研究

通过工业示踪试验,采用大样电解试验方法,利用扫描电镜及能谱分析,分析了IF钢铸坯中大型夹杂物的类型、数量、尺寸及来源。结果表明,铸坯大型夹杂物平均含量为28.6 mg/10 kg,波动范围为23.8~41.4 mg/10 kg。粒度大于300μm的大型夹杂物占总量的26.7%。大型夹杂物几乎全部含有示踪熔渣元素,其中含K、Na元素的结晶器保护渣特征的夹杂物约占正常坯总量的60%,含La元素的钢包渣特征的夹杂物约占正常坯总量的30%。此外,还有小部分夹杂物来自脱氧产物聚集、中间包渣及耐火材料。     

轴承钢连铸过程中非金属夹杂物群迁移行为的分析

为了研究轴承钢方坯连铸过程中存在的非金属夹杂物聚集问题,建立了凝固过程的流-固耦合模型,采用数值模拟和现场试验相结合的方法,研究了浇注过程中夹杂物族群的迁移行为。结果表明,在断面、结晶器搅拌强度和浸入式水口对比方面,较大断面、较强搅拌和带侧孔的水口对改善铸坯中10 μm以下的夹杂物比较有利,5～10 μm级别夹杂物最易被初生坯壳捕捉。结果显示,5 μm以下的中间包钢液中微观夹杂物数量过大,在浇注过程中会促进夹杂物族群间的碰撞迁移,导致铸坯中20～30 μm级别夹杂物数量增多,但对50 μm以上的大尺寸夹杂物影响甚微;铸坯中该大尺寸级别的夹杂物主要直接来源于中间包。这些研究结果对弄清夹杂物的来源,改善轴承钢疲劳寿命具有重要意义。     

铸造过程中DP590钢大型夹杂物研究

采用大样电解的方法,分析了DP590钢中大型夹杂物的类型、形貌、来源、组成及数量。结果表明,连铸坯中的大型夹杂物主要有简单的CaO-Al_2O_3型夹杂和含Na、Mn、Mg、Ti、As及S的CaO-Al_2O_3复合夹杂物,其主要来自于Ca处理后的脱氧产物及脱氧产物上浮到结晶器液面的卷渣。大型夹杂物的形状均呈不规则形状,以角状和颗粒状为主,少部分呈球状,粒径均在50~700μm之间。稳态坯中大型夹杂物含量为30 mg/10 kg,处于正常水平。头坯中大型夹杂物的数量比稳态坯高36.7%。混浇坯中大型夹杂物的数量比稳态坯高13.3%。尾坯中大型夹杂物的数量比稳态坯高16.7%。头坯中粒径大于300μm夹杂物占头坯中所有大型夹杂物的50%。稳态坯、混浇坯和尾坯中各粒度大型夹杂物所占铸坯类型的比重相差不大。     

IF钢板坯表层大尺寸夹杂物的三维分布

IF钢铸坯表层大尺寸夹杂物分布对冷轧钢板表面质量有较大影响。采用ASPEX自动检测法与逐层刨削法研究了IF钢铸坯表层20 mm内中100 μm以上夹杂物的三维分布。铸坯表层20 mm内夹杂物共分成3类,气泡、氧化铝+气泡、块状氧化铝,数量比例分别为72%、26%和2%。结合水模型研究了结晶器内大尺寸夹杂物被凝固坯壳捕获行为,结果表明,在现有浇铸工况下结晶器内大尺寸夹杂物主要集中在上回流涡心处与浸入式水口下部等结晶器“死区”位置。消除结晶器内死区有助于减少铸坯表层大尺寸夹杂物,提高轧板表面质量。     

非稳态浇铸条件下IF钢铸坯中大型夹杂物分析

应用了大样电解、扫描电镜、能谱分析等方法,研究了转炉—RH—连铸工序生产IF钢的头坯、交接坯、尾坯中大型夹杂物的质量分数、粒径、来源,并与正常坯进行了对比。结果表明：非稳态浇铸条件下,头坯的大型夹杂物质量分数最高,平均质量分数是正常坯的3.15倍,其次是交接坯和尾坯,平均质量分数均高于正常坯。本次试验只有头坯和尾坯中发现大于300 μm的大型夹杂物,且在头坯中质量分数最高,质量分数为7.47×10－7。交接坯中大于80 μm粒径的夹杂物高于正常坯,而正常坯中则以小于80 μm的夹杂物为主。头坯中大型夹杂物主要来源于结晶器卷渣、耐火材料、中间包渣、引流砂;交接坯和尾坯中大型夹杂物主要来源于结晶器卷渣、中间包渣;正常坯中大型夹杂物的来源主要是水口结瘤以及结晶器卷渣。     

转炉-连铸工序生产低碳铝镇静钢中夹杂物的研究

采用添加示踪剂的方法对转炉-CAS-连铸工艺生产低碳铝镇静钢中的夹杂物进行了研究,结果表明:出钢或CAS精炼过程中炉渣与钢液作用生成的夹杂物,尺寸在30 μm以下的夹杂物很难从钢液中完全上浮排出.铸坯中的主要夹杂物为来源于钢包渣与钢液作用生成的球状夹杂物、块状Al 2O 3夹杂物.连铸坯中的全氧含量在(38～53)×10 -6之间,夹杂物的含量在 2.3 mg/kg左右,表明该工艺可以生产较高纯净度的低碳铝镇静钢坯.     

镀锡板基板钢铸坯夹杂物的检测与表征

镀锡板产品轧制厚度薄,用于包装的镀锡板需严格把控质量以避免缺陷的产生,故探究用于生产镀锡板所用基板钢铸坯的夹杂物的成分、形貌、尺寸、数量分布规律尤为必要。采用高频水浸超声检测技术对镀锡板基板钢铸坯中夹杂物的尺寸、数量分布进行了检验分析,并结合大样电解、扫描电镜分析方法对镀锡板基板钢铸坯中的夹杂物进行了成分、种类、形貌分析。结果表明,在铸坯内弧1/4处和外弧处有明显的夹杂聚集区,整体范围内夹杂物的数密度为6.25×10^(2)个/m^(3),局部夹杂物的数密度为3.33×10^(9)个/m^(3);大型夹杂物的主要组成为Al_(2)O_(3)及少量SiO_(2)、CaO等夹杂物,此外还发现含有K2O的大型夹杂物。     

超低硫X65管线钢中非金属夹杂物研究

对本钢超低硫X65管线钢中夹杂物的研究结果表明,LF精炼初期,钢中夹杂物主要是球形、多边形和大量簇状的Al2O3夹杂物,99.1%的夹杂物尺寸小于20μm。微合金化后,部分Al2O3夹杂物中出现TiO、SiO2、MnS等成分。钙处理后,夹杂物的平均直径达到8.58μm,大量夹杂物为含有微量MgO、SiO2或MnS等的2~50μm的球形mCaO.nAl2O3,部分为Al2O3、MnS、CaS或CaS-MnS。铸坯中夹杂物数量最少且尺寸最小,96.9%的夹杂物尺寸小于10μm,未发现大于50μm的夹杂物,平均直径为3.71μm。铸坯中大部分为球形的以mCaO.nAl2O3为主要成分的复合夹杂物,还有少量的Al2O3、MnS和CaS夹杂物等。     

非稳态浇铸对DC06钢种洁净度的影响分析

通过分析DC06钢种生产过程中非稳态浇铸的铸坯洁净度,结果表明：头坯2.5 m后铸坯中夹杂物质量分数趋于稳定,接近3.0 mg/10 kg的正常坯水平;交接坯中大型夹杂物质量分数高于正常坯水平,主要为含Ti、Zr的Al2O3-CaO类的夹杂;液面波动时铸坯中大型夹杂物的质量分数,与正常坯水平接近;换水口时铸坯中的大型夹杂物明显高于正常坯水平,达到了20 mg/kg以上,夹杂物主要为球状的氧化铝夹杂,来源水口结瘤物。     

无取向硅钢精炼过程夹杂物控制研究

针对RH工艺生产50W800无取向硅钢精炼过程夹杂物较多的问题,采用扫描电镜对钢中夹杂物尺寸、种类及数量进行分析,测定氩站炉渣成分,研究了50W800无取向硅钢中夹杂物控制方法。结果表明：氩站处理能够去除39.11%的夹杂物,RH出站到中间包夹杂物总面积减少了2 406.94 μm2,夹杂物的去除率为57.40%;钢中夹杂物主要为Al2O3夹杂,尺寸介于1～4 μm之间,亦存在少量AlN?Al2O3和CaO-Al2O3-MgO复合夹杂物;氩站炉渣能够较好地吸收钢中夹杂物,但改质效果不明显。     

提高奥氏体不锈钢板坯质量连铸工艺实践

通过优化连铸过程中的结晶器铜板使用方法,实现完全消除由于结晶器铜板引起板坯表面裂纹,同时结晶器铜板镀层的过钢量从2万t提高到6万t;为有效去除板坯中大颗粒夹杂物,改进中间包流场设计,保留稳流器,取消挡墙和挡坝,使得钢水的运动轨迹和停留时间发生变化,从而显著降低板坯中10 μm以上大颗粒夹杂物的数量、并能将夹杂物的最大尺寸控制在20 μm以内;通过上述工艺实践,实现大幅提高奥氏体不锈钢板坯质量。     

IF钢夹杂物演变和头尾坯洁净度研究

分析IF钢头、尾坯离端部不同距离氧、氮含量、夹杂物评价,为头、尾坯合适的切头、切尾、如何修磨提供依据。钢水从RH出站至凝固过程中大颗粒复合夹杂物不断去除,热轧材夹杂物主要是氧化铝、氮化钛。头坯离头端2.5 m以后,尾坯离尾端1 m后,D类夹杂减少,头坯D类夹杂评级比尾坯波动大;头坯[wT[O]、][w[N]]高于中间坯18×10－6、8×10－6、尾坯[wT[O]]高于中间坯2×10－6。头坯离头端1 m后,夹杂物少于15 个/mm2,粒径4.4 μm,尾坯上离尾端1 m后,夹杂物少于10 个/mm2,粒径5.1 μm,尾坯洁净度好于头坯。     

拉速对包晶钢镀锡板连铸坯中夹杂物的影响

为了研究提高拉速对包晶类镀锡板连铸坯中夹杂物的影响,采用自动扫描电镜研究了不同拉速下包晶类镀锡板连铸坯中夹杂物的分布规律。结果表明,将包晶类镀锡板连铸拉速从1.3 m/min依次提高到1.4和1.5 m/min时,结晶器液面波动大于3 mm的比例都小于0.40%。拉速为1.4和1.5 m/min下连铸坯厚度四分之一处大于3μm的夹杂物数密度平均值分别为1.15和1.36个/mm²,面积百分数平均值分别为0.001 9%和0.002 4%,均低于拉速为1.3 m/min时的测量值。将拉速从1.3 m/min提高到1.5 m/min过程中,结晶器液面控制平稳,连铸坯表层大于10μm夹杂物数密度和面积百分数均呈减小趋势,最终实现了包晶类镀锡板高拉速稳定的工业化生产。     

不锈钢连铸中间包内夹杂物去除行为数值模拟

针对中间包连铸过程中夹杂物的存在易导致铸坯出现质量缺陷的问题,以不锈钢连铸中间包为研究对象,通过数值模拟方法研究了控流装置、夹杂物密度以及夹杂物尺寸等参数对中间包内夹杂物去除行为的影响规律。研究结果表明,在设置堰坝和湍流控制器中间包内,密度为2 700 kg/m3,粒径为5 μm的夹杂物去除率为63.32%,而150 μm的大尺寸夹杂物去除率可达到89.04%。当夹杂物粒径为10~50 μm,密度为2 700~4 500 kg/m3时,夹杂物密度对夹杂物去除率影响较小。无控流装置中间包时,夹杂物在顶渣层呈以中心纵截面对称的分布;设置堰坝中间包时,挡渣堰坝两侧出现了70 μm以上夹杂物密集区;设置堰坝组合湍流控制器中间包时,夹杂物主要被限制在中间包第一腔室自由液面,研究结果对于进一步发挥不锈钢连铸过程中的中间包冶金功能具有指导意义。     

SPHE连铸坯夹杂物的检验和分析

通过枝晶腐蚀、冷酸蚀、热酸蚀、金相、扫描电镜及能谱等检验手段,对SPHE连铸坯中的夹杂物进行了检验和分析。检验发现在连铸坯内弧厚度1/4处有夹杂物聚集带,铸坯中的夹杂物主要为脱氧产物Al2O3,尺寸不大。并提出减少连铸坯夹杂物缺陷的几项措施。     

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 应用光学显微镜和电子探针分析方法,对70钢连铸坯中非金属夹杂物的形貌、大小、数量、组成和来源进行了研究,旨在降低钢中非金属夹杂物的含量,提高钢材质量。结果表明,铸坯中5 μm以上的夹杂物主要为形状不规则的脱硫产物Ⅲ型硫化锰,其次为复合脱氧产物铝硅酸盐和凝固前沿形成的铁氧化物,以及少量脱氧产物与熔蚀耐火材料形成的球状铝酸盐或含镁铝硅酸盐,研究结果为优化70钢连铸坯生产工艺提供了依据。     

600 MPa级汽车桥壳钢生产实践

介绍了河北普阳钢铁有限公司生产600 MPa级汽车桥壳钢板600QK的生产工艺及产品性能特点,研究了不同未再结晶区开轧温度和待温厚度对600QK钢板的组织和力学性能的影响。结果表明：铌、钛微合金元素的复合添加,有助于细化铁素体晶粒,提高钢材的强度和韧性。通过控制成品氮含量不大于50×10-6,未发现大尺寸TiN夹杂物。采用两阶段控轧工艺,随未再结晶区开轧温度的降低和待温厚度的增加,组织更加细化,钢板的抗拉强度及伸长率变化不大,但屈服强度及-20 ℃冲击功显著增加。产品各项性能良好且稳定,满足了用户的需求。     

4130X连铸开浇炉钢管探伤不合格原因分析

分析了4130X气瓶钢管探伤不合格的原因为开浇炉二次氧化引起非金属夹杂物。以?500 mm规格连铸圆坯4130X为研究对象,从距勾头不同位置取样,研究氧含量、氮含量、Al损耗、非金属夹杂物等指标的变化规律,发现距离勾头部位越近,氧含量、氮含量越高,Al损耗越大,非金属夹杂物中B类、D类、DS类级别越高,说明开浇阶段钢液二次氧化程度相当严重。另外,研究发现,距离勾头越近,长度5μm及以上的含Al非金属夹杂物分布密度越大,说明开浇时钢液的二次氧化对5μm以上的夹杂物影响较大。