连铸Ca处理钢用塞棒的性能研究

根据Ca处理钢用塞棒性能要求,研制完成镁碳质塞棒,在酒钢薄板厂板坯6#连铸机进行试用。结果表明:塞棒棒头采用镁碳质,能够满足Ca处理钢的使用条件,镁碳质棒头与钢水中的mCaO·n Al_2O_3等杂质不产生反应,具备良好的抗侵蚀性,可保证长时间浇铸并且稳定控流;同时塞棒棒头表面的防氧化釉质层对棒头的保护也至关重要。     

超低氧齿轮钢28MnCr5中镁铝尖晶石夹杂物的控制

利用FactSage软件对28MnCr5钢液和镁铝尖晶石夹杂物的平衡反应进行了分析,当w[Al]在0.02%~0.04%之间,w[Mg](0.39~0.42)×10-6的临界范围时开始生成镁铝尖晶石。计算发现:在现有28MnCr5钢精炼工艺条件下,钢液中会不可避免生成镁铝尖晶石夹杂物。当钢液w[Mg]8.5×10-6时,加入钙不能使其转变成低熔点液态夹杂物;而当钢液w[Mg]小于此值时,增加w[Ca]时,夹杂物按照"镁铝尖晶石→CaO-Al2O3-MgO系液态夹杂物→CaO"路径转变,钢液w[Ca]增加至3×10-6左右时均能将其转化为CaO-Al2O3-MgO系液态夹杂物。计算表明,精炼渣还原提供的[Ca]不能使28MnCr5钢中镁铝尖晶石夹杂物完全变性,须采用向钢液中喂钙线等手段来提高钢液中的钙含量。     

长水口渣线部位用镁碳质耐火材料的性能研究及应用

摘要：为了进一步提高长水口渣线部位用镁碳质耐火材料的服役寿命,研究了Si粉添加量（质量分数1%~5%）对镁碳质耐火材料显气孔率、体积密度、常温强度和高温抗折强度等关键性能的影响,以及与传统铝碳质耐火材料的抗渣性能对比。结果表明,随着Si粉添加量的增加,镁碳质耐火材料的显气孔率略有降低,常温强度影响不大,高温强度明显增强。其中,当Si粉添加量为5%（质量分数）时,镁碳质耐火材料高温抗折强度提高了30.2%。此外,研究发现,铝碳质耐火材料的侵蚀速率随中间包渣碱度的增大而增大,而镁碳质耐火材料在面对高碱度渣时表现出更好的抗侵蚀能力。最后,在钢厂实际环境的产品测试结果也印证了Si粉对镁碳质耐火材料使用性能的有效提升,具体为用常规铝碳质渣线浇铸SPHD、SPHE和IF钢种时的使用寿命仅为1~3炉,而用镁碳质长水口渣线浇铸的使用寿命提升到3~6炉。     

圆坯含硫钢结瘤原因分析及预防措施

通过对中碳含硫钢浸入式水口结瘤物的物相分析,研究中间包浸入式水口结瘤机理,发现结瘤物主要为CaO·2Al_2O_3 CaO·6Al_2O_3以及少量的镁铝尖晶石混合物。并对精炼过程采用钙处理工艺的可行性进行了分析,确定在钢中m(Ca)/m(Al)=0.13时,且[Ca]/[S]比小于等于0.5条件下,可以保证钢水可浇性。采用精炼过程钙处理工艺、加强连铸保护浇铸、提高浸入式水口烘烤温度等措施后,中碳含硫钢浸入式水口结瘤物厚度由平均10mm减少至4mm。     

石油套管钢中镁铝尖晶石的形成与改性

通过石油套管钢的工业试验及热力学分析,研究精炼过程中镁铝尖晶石的形成和改性机理。结果表明:当钢液中溶解铝分别为0.02%和0.05%时,溶解镁只要达到1.5×10-6和2.8×10-6,钢中便有镁铝尖晶石生成;钢液中溶解铝0.02%,镁含量为4×10-6~8×10-6时,钢中溶解钙含量只要分别达到0.21×10-6和0.42×10-6,钢液中的镁铝尖晶石便开始向液态钙铝酸盐转变;镁铝尖晶石比氧化铝更容易改性为液态夹杂物;钢液精炼过程中夹杂物受钢渣反应和钙处理的影响,按照Al2O3→MgO-Al2O3系夹杂物→Ca O-Al2O3-MgO或Ca O-Al2O3系液态复合夹杂物的过程演变。     

含铝冷镦钢塞棒侵蚀原因分析与改进

 针对含铝冷镦钢在浇铸过程中的塞棒异常侵蚀问题,通过塞棒基体成分分析、塞棒侵蚀层的元素分布观察以及热力学计算,探究了含铝冷镦钢生产过程中塞棒侵蚀的成因,并提出相应的改善措施。结果表明,钢中高质量分数的钙与耐火材料中的Al2O3、SiO2、C发生反应,生成低熔点钙铝酸盐或硅铝酸盐以及Al2O3-C质塞棒本身材质中C＋SiC的质量分数过高是造成含铝冷镦钢浇铸过程中塞棒严重侵蚀的主要原因,通过规范钙处理工艺、更换镁碳质塞棒等措施,能够显著改善塞棒的异常侵蚀问题,塞棒的使用寿命由286～824 min提升至460～1 020 min,平均使用寿命由原来的495 min上升至802 min。     

重钢炼钢厂无碳钢包预制砖的应用实践

重钢炼钢厂无碳钢包包身、包底采用刚玉-尖晶石预制砖,渣线采用低碳镁碳砖复合砌筑而成。该预制砖具有较好的热震稳定性、体积稳定性,抗钢水冲刷能力,抗渣侵蚀、渗透能力。精炼过程中钢水自然增碳量5×10-6,生产过程中使用安全稳定,包龄达到了181炉。     

镁钙处理对车轮钢中夹杂物及疲劳性能的影响

在250 t钢包内对某车轮钢分别进行了镁、钙处理,探讨了夹杂物特征对钢疲劳寿命的影响,得出如下结论:镁处理、钙处理钢中T.O含量变化不大,均在0.0025％以下,但镁处理钢氮含量比钙处理钢普遍要低;钙处理精炼结束后钢中典型夹杂物主要为铝酸钙和(Ca,Mn)S,而镁处理钢中主要为尖晶石—铝酸钙复合夹杂物、尖晶石—硫化钙包裹型复合夹杂物,夹杂物尺寸较钙处理明显减小;当外部应力大于470 MPa后,镁处理钢的疲劳寿命几乎都大于钙处理钢,由此证明镁处理对改善钢的疲劳寿命有一定的贡献.     

铝锆碳水口在浇注钙处理钢堵塞的原因分析

对生产中被堵塞的铝锆碳质浸入式水口分析表明,堵塞物质为六铝酸钙。该物质为水口内壁处的原位反应产物,其中水口内壁的刚玉骨料和细粉提供了六铝酸钙的氧化铝组分,钢液携带的钙提供了氧化钙组分。LF处理后添加的钙合金数量不当,导致夹杂物类型失控,是引起水口材料被侵蚀并造成堵塞的主要原因。     

易切削钢用高性能整体塞棒的研制与应用

易切削钢对塞棒的损毁除高温融熔钢水的冲刷外,还有[Mn]、[O]等物质对棒头材质的侵蚀。以电熔镁砂、鳞片石墨、氮化物等为主要原料,添加复合高温抗氧化剂,采用分阶段保护的方式防止碳的氧化等,研制的塞棒耐材具有优良的高温抗氧化性能,应用表明,高性能整体塞棒浇注12L14易切削钢可连浇6炉,最长浇注时间达6.5 h。     

氧化镁对氧化铝空心球隔热制品性能的影响

以氧化铝空心球和烧结氧化铝微粉为主要原料,制备氧化铝空心球隔热制品。研究了氧化镁以轻烧氧化镁粉、含镁氧化铝空心球的形式引入对试样抗热震性及其它性能的影响。结果表明:随轻烧氧化镁细粉和富铝尖晶石空心球的引入,材料的抗热震性明显提高,当轻烧氧化镁的加入量为5%,富铝尖晶石空心球加入量为25%时,能够显著提高材料的抗热震性;引入氧化镁的隔热制品,其体积密度和常温耐压强度稍有下降,烧成线变化率变大,荷重软化温度、重烧线变化率相差不大,而热导率降低了23%。     

添加Al2O3--ZrO2复合粉改性氧化锆质定径水口及其损毁机理

通过添加溶胶-凝胶法制备的Al₂O₃-ZrO₂复合粉,对陶瓷型和颗粒型氧化锆质定径水口进行改性.对比研究了陶瓷型和颗粒型定径水口改性前后物理性能,矿物相组成和显微结构的变化,并通过现场连铸实验对四种定径水口损毁机理进行了探讨.结果表明:相较于颗粒型定径水口,陶瓷型定径水口的显气孔率较低,体积密度和耐压强度较高,热震稳定性较差,抗侵蚀和冲刷性能较好.通过添加Al₂O₃-ZrO₂复合粉改性后的定径水口显气孔率降低,体积密度增加,耐压强度提高,颗粒型定径水口的热震稳定性有了较大的提升,热震次数约为改性前的1.5倍以上.通过对连铸现场实际使用35 h后的残样分析发现,陶瓷型水口损毁主要是由于热震稳定性差导致使用时发生炸裂,炸裂产生的裂纹引起一定程度的剥落和扩径.未改性颗粒型定径水口由于强度低和显气孔率高,剥落和扩径更为严重,添加Al₂O₃-ZrO₂复合粉改性后生成的镁铝尖晶石增强相大幅度提高了颗粒水口的热震稳定性和抗冲刷侵蚀性能,连铸现场使用后几乎未扩径.      

添加氧化铈对反应烧结制备镁铝尖晶石材料性能的影响

为了进一步提高高品质钢冶炼用镁铝尖晶石耐火材料的关键性能,以电熔镁铝尖晶石、轻烧氧化镁和白刚玉为原料,镁铝溶胶为结合剂,氧化铈为添加剂,采用反应烧结工艺成功制备了镁铝尖晶石材料.系统研究了氧化铈添加量(质量分数,0、3％,6％、9％和12％)对合成镁铝尖晶石材料显气孔率、体积密度、线收缩率、体积收缩率、常温耐压强度和抗...     

Al2O3-C质整体塞棒在钙处理钢中的应用

本文分析了Al2O3 -C质整体塞棒在钙处理钢浇铸过程中的侵蚀机理和其它一些重要影响因素,在生产实践中采取了相应措施,并针对性地提出了改进意见.     

Characteristic Analysis of Solidified Crust for Basic Tundish Flux With Al-Killed Steel Casting

The solidified crust was harmful to Al-killed steel casting using a basic tundish flux. After sampling from an actual tundish, XRD, SEM and EDX examinations were carried out to analyze the microstructure of solidified crusts. The conclusions were obtained as follows: main crystallization phases existing in tundish crust were Ca12A14 O33, Ca2SiO4 and a little spinel; spinel and Ca2SiO4 distributed between the grain boundaries of Ca12A14O33,which increased the connection strength of crystallization phases by pinning grain boundary, density or hardness of solidified crust maybe also significantly increases; when initial composition of tundish flux was located in spinel region of CaO-SiO2-Al2O3-10%MgO phase diagram, it was easier to precipitate spinel from molten slag; three approaches of spinel formation in flux were summarized. When flux was saturated with magnesia on the metal/flux interface, MgO in flux was reduced by dissolved aluminum and then formed spinel. On the interface of steel/refractory,with feasible aluminum content, it was also easy to form spinel, and spinel inclusions will be floated and captured bytundish flux.     

钢水温度和碳对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响

根据热力学分析和热态实验研究了钢水温度及其碳质量分数对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响，并探讨了耐火材料的侵蚀机理。研究表明，提高温度将加剧钢水对耐火材料的侵蚀，随钢水中碳质量分数的增加，耐火材料的侵蚀指数先增加后减小。侵蚀机理包括：一是钢水中碳与耐火材料组分氧化镁反应化学侵蚀耐火材料；二是钢水向耐火材料内部的渗入以及低熔点物相在耐火材料颗粒界面的析出，降低了耐火材料颗粒间的结合力，加剧了钢水冲刷对耐火材料的损毁程度。     

钢水温度和碳对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响

根据热力学分析和热态实验研究了钢水温度及其碳质量分数对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响,并探讨了耐火材料的侵蚀机理。研究表明,提高温度将加剧钢水对耐火材料的侵蚀,随钢水中碳质量分数的增加,耐火材料的侵蚀指数先增加后减小。侵蚀机理包括：一是钢水中碳与耐火材料组分氧化镁反应化学侵蚀耐火材料;二是钢水向耐火材料内部的渗入以及低熔点物相在耐火材料颗粒界面的析出,降低了耐火材料颗粒间的结合力,加剧了钢水冲刷对耐火材料的损毁程度。