含稀土钢水口结瘤机理的探讨

应用化学分析,X-射线荧光分析,X-射线结构分析,定量金相图象分析仪、电子探针、离子探针、扫描电镜等测试方法,对大量的高铝水口结瘤实物进行了分析.实验结果表明:钢瘤中有大量的稀土硫氧化物、稀土氧化物以及稀土铝酸盐;水口结瘤主要是由于钢液中这些稀土夹杂物在水口处粘附、烧结而造成的.钢液中稀土与水口耐火材料作用所生成的铝酸稀土与钢液中稀土夹杂物之间的界面能较低,有利于稀土夹杂物在其上粘附和烧结,起着衬底的作用,促进了结瘤.改变水口材质和脱氧剂,均对防止结瘤有较大的影响.     

连铸含钛不锈钢浸入式水口结瘤的形成机理

为了搞清连铸含钛不锈钢时浸入式水口CaO.TiO2型结瘤的机理,在实验室碳管炉中进行了铝碳质耐材棒浸入321不锈钢钢液的实验。结果表明,结瘤是由于钢中CaO.TiO2等夹杂物沉淀附着在耐材棒表面形成的。如果存在二次氧化,钢中夹杂物数量明显增加,相应形成的结瘤层也较厚。提高钢液温度50℃对钢中生成的氧化物夹杂的类型没有影响,但是,能显著减少结瘤层中的凝固金属,使结瘤层减薄。     

BOF→RH→CSP工艺生产含钛IF钢浸入式水口结瘤机理研究

针对BOF→RH→CSP工艺生产含钛IF钢浸入式水口结瘤问题,采用扫描电镜、能谱分析等方法,分析了IF钢浇铸过程水口结瘤物的组成,结合中间包夹杂物的特性,阐明了水口结瘤的机理。结果表明:钛元素的存在一方面使钢水中Al_2O_3夹杂物不易碰撞长大,另一方面减小了钢液、耐材和夹杂物之间的润湿角,容易造成水口结瘤;结瘤物初始沉积层主要为钢水与水口耐材反应生成的以Al_2O_3为主的复合氧化物;而结瘤物主体层主要来源于钢水中的夹杂物,为低变性的MgO·Al_2O_3尖晶石或Al_2O_3,且含有钢滴;夹杂物沉积进而烧结成疏松的网状层,使钢水更易粘附从而加剧了水口结瘤速度。研究结果可为优化工艺参数、提高BOF→RH→CSP工艺连浇炉数和产品质量提供可靠的理论指导。     

稀土钢连铸过程水口结瘤的研究现状

随着稀土钢产量的增加,连铸过程水口结瘤问题越来越受重视。 文中阐述了稀土钢引起水口结瘤的研究现状, 并总结了预防结瘤的相关措施。 稀土钢水口结瘤物的主要成分是 RE₂O₃、RE₂O₂S、RE₂S₃及 REAlO₃。 钢液中稀土在水口表面吸附并与耐火材料反应是产生水口结瘤的根本原因,因此,降低稀土与耐火材料的接触面是控制水口结瘤的关键。目前,对水口吹氩气保护、材料改性或施加电流是预防结瘤较为有效的措施;碱性和低润湿性材料的使用也是预防稀土钢结瘤的措施之一;另外,施加电流能使水口壁表面形成玻璃膜,抑制稀土夹杂物在水口壁上黏附,亦能达到控制水口结瘤的目的。     

中间包喂稀土水口结瘤机理的研究

在现场进行中间包喂稀土实验,对水口结瘤样进行扫描电镜能谱分析和X-射线衍射分析。结果表明,在本实验条件下,水口瘤的主要组分为高熔点的稀土铝酸盐和凝钢;结瘤物是以钢中稀土与水口耐火材料相互作用形成的稀土铝酸盐为衬底,钢中的夹杂物在此基础上粘附烧结而形成。     

中碳钢连铸过程中碳质水口结瘤现象的研究

研究了中碳钢连铸方坯生产过程中浸入式水口发生结瘤现象的原因和防止结瘤的方法.用SEM对水口结瘤物成分进行了分析,对采集的钢包、中间包及铸坯的钢样中夹杂物进行了观察,并对整个铸坯断面进行了定氧分析及对水口结瘤情况进行了数字模拟.结果表明,水口处结瘤物的来源主要是钢中Al2O3夹杂物和钢液对钢包和中间包内衬的侵蚀,并提出了解决中碳钢连铸水口结瘤问题的办法.     

水口结瘤时稀土夹杂物聚结生长的方式

通过宏观检验,扫描电镜观察和分析研究,发现水口结瘤的稀土夹杂物的集结和生长,并非单一的烧结合并过程。由于在水口处钢液温度下降,稀土夹杂物因水口的冷却     

两个典型结瘤水口中稀土夹杂物的聚集

解剖和研究了两个16MnRE钢结瘤堵死的水口。对钢瘤与耐火材料之间的区域作了观察和分析鉴定,证实在某些部位存在着内部稀土夹杂与水口耐火材料之间的中间带(反应带);水口内部聚集的稀土夹杂物以类似枝晶的形式成排地从水口壁向中心生长。扫描电镜检查看到有些夹杂呈一定的晶态形状和生长特征。这些现象表明,稀土夹杂物在水口的聚集,除了已存在于钢液中的固态夹杂的聚合外,还有可能在水口处因受冷却作用而直接析出。对浇注温度对水口结瘤的影响作了很多炉的观测,确定了它的作用。     

38CrMoAl钢浸入式水口结瘤机理研究

通过对高铝钢38CrMoAl连铸方坯生产过程中钙处理前后水口结瘤物的物相测定和钢中夹杂物的类型分析,研究高铝钢中间包浸入式水口处结瘤机理。分析结果显示,Al_2O_3、MgO·Al_2O_3和CaS是堵塞中间包水口的主要物质,水口堵塞的原因是钢液中的高熔点夹杂物在水口内壁聚集、粘结。钢中较高的S含量、精炼渣系控制不当、钙处理过度是引起水口堵塞的主要原因。针对上述原因,结合实际生产提出了高铝钢水口结瘤改进措施。     

16MnXt 水口结瘤产物的研究

应用稀土(Xt),必须解决炼钢浇铸时因水口结瘤堵塞造成的短锭问题。为此,作者探讨了水口瘤的形成机理。对16MnXt 钢水口瘤进行了解剖,低倍、金相、电子探针及 X 射线法结构分析表明,用 Ca-Si-Ba-Al复合脱氧剂所生成的高熔点稀土硫化物在水口表面沉积,是造成水口结瘤的原因。这些(?)杂物在结瘤物中呈树枝状分布,随结瘤的生长而逐渐粘附沉积,直至将水口堵死。用 Si-Mn-Ca-Al 复合脱氧剂脱氧,可生成低熔点的夹杂物,能减少稀土钢的结瘤现象。Zr 质耐火材料水口结瘤现象,比铝质的要轻些。     

含钇E36船板钢夹杂物改性

为了研究钇对E36船板钢中夹杂物成分和形貌的影响,对钇处理后E36船板钢中典型夹杂物进行热力学计算,并通过扫描电镜及能谱仪对钇处理前后E36船板钢中夹杂物进行检测分析,观察典型夹杂物形态和尺寸。结果表明,未添加稀土钇的E36船板钢主要为长条状MnS夹杂物;添加稀土钇后,钢中夹杂物主要为球状或类球状的含钇复合夹杂物。当钢中钇质量分数为0.007 8%时,夹杂物主要为球状或类球状的Y₂O₂S夹杂物和Y₂O₃夹杂物;当钢中钇质量分数增加至0.037 7%时,夹杂物改性为球状或类球状Y₂O₂S夹杂物、YS夹杂物和Y₂O₃夹杂物。     

钇基稀土对51CrV4弹簧钢夹杂物影响

为改善和控制弹簧钢中夹杂物的尺寸和形态, 以喂丝方式在工厂现场试验添加钇基重稀土处理51CrV4弹簧钢, 经现场取样后, 通过对试样进行大样电解、金相、扫描电镜和能谱等研究分析手段, 观察研究51CrV4弹簧钢铸坯和轧材中典型夹杂物。结果表明:重稀土Y对夹杂物改性明显, 在弹簧钢中添加钇基重稀土后, 显微夹杂物主要以RE₂O₃、RE₂O₂S、RE₂S₃等稀土夹杂物形式存在, 生成的稀土复合夹杂物尺寸在2~4 μm, 并且呈规则球状; 大型夹杂物中检测后并未发现含有稀土元素, 但是大型夹杂物的形态比未加稀土的夹杂物更为圆整和球状, 且大小更为细化.      

120 t转炉生产42CrMoA合结钢水口结瘤分析及改善措施

分析了120 t转炉生产42CrMoA合结钢（/%:0.28～0.45C,0.17-0.37Si,0.50～0.80Mn,≤0.020P,≤0.020S,0.90～1.20Cr,0.15～0.25Mo,Cu≤0.20,Ni≤0.30,0.015～0.035Al）塞棒和浸入式水口结瘤原因。分析表明塞棒结瘤物的主要为Al₂O₃和高熔点的CaO·2Al₂O₃类钙铝酸盐,浸入式水口结瘤物主要为Al₂O₃夹杂物聚集。通过控制转炉终点碳在0.18%～0.28%、转炉出钢钢水溶解氧含量< 200×10^-6、调整精炼终点钙铝参数（0.020%～0.030%Al;0.001 5%～0.003 0%Ca）、连铸保护浇铸工艺实施等措施,解决了转炉生产42CrMoA合结钢塞棒和水口结瘤问题。     

稀土处理的无取向硅钢夹杂物控制研究进展

 冷轧无取向硅钢磁性能受钢材化学成分、夹杂物分布、再结晶组织等因素的影响,对炼钢工艺技术具有很高的依赖性。长条状或带有棱角的夹杂物通常比球形夹杂物对矫顽力和磁滞损耗的影响更大,而对磁性能影响较大的夹杂物主要为尺寸小于0.5 μm的夹杂物。总结分析了稀土处理对无取向硅钢夹杂物的影响,包括粗化夹杂物、减少钢中微细夹杂物数量和对夹杂物的球化作用。稀土元素具有很强的脱氧能力,能够有效净化钢液。添加稀土后,钢中生成的稀土氧化物或稀土氧硫化物通常呈球状或近似球状,并且由于稀土元素具有较高的表面活性,生成的微细夹杂物在钢液中更容易聚合长大,可以达到夹杂物改性和粗化的效果。稀土硫化物和稀土氧硫化物熔点高、固溶难,在再加热过程中能够有效减少硫元素的固溶量,抑制冷却过程中细小MnS的析出。此外,AlN、MnS等容易在稀土夹杂物表面析出,由此进一步减少了细小析出物数量。稀土还有改善成品织构的作用,存在最佳的添加量。同时对国内外无取向硅钢冶炼过程中的稀土添加工艺也进行了分析,当前以钢包加入法为主,通过真空下添加稀土,添加稀土前使用Al、Si等对钢水预先脱氧并喷吹脱硫剂,加入稀土后对钢水进行充分搅拌,可以保证稀土处理效果,但在连铸过程中仍存在因稀土夹杂物导致的水口结瘤问题有待研究解决。     

稀土钢连铸喂丝工艺存在的问题及对策

稀土钢连铸中间包和结晶器喂丝，生成的稀土氧化物使中间包覆盖剂、结晶器保护渣的使用性能发生变化，稀土夹杂物容易导致水口堵塞、结瘤。针对这些问题，建议研究开发稀土钢连铸专用中间包覆盖剂和结晶器保护渣，同时采取适当的措施防止水口结瘤的产生。     

LF喂纯Ca与CaAl包芯线对DC01钢的冶金效果的影响

为了优化CSP工艺生产DC01钢的钙处理冶金效果,利用SEM+EDS分析了浸入式水口结瘤物的组成,研究比较了纯Ca与CaAl包芯线处理钢中夹杂物特征的演变规律与改性效果,探讨了铝对钙的收得率的影响。结果表明,CaAl线处理钢形成的水口结瘤堵塞物为改性不完全的钙铝酸盐、Al₂O₃以及MgO·Al₂O₃。钢中Al含量的变化对钙蒸气压与收得率的影响不大。在相同喂线速度、喂线量的情况下,与CaAl线相比,纯Ca线处理钢中残钙量、钙的收得率更高,夹杂物的改性效果更好。     

Effect of Yttrium on Mechanical Properties and Microstructure of Ceramets

ＥｆｆｅｃｔｏｆＹｔｔｒｉｕｍｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＣｅｒａｍｅｔｓＬｉｕＮｉｎｓ（刘宁）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｎｈｕｉＩ...     

稀土钇元素对SS400钢高温力学性能的影响

为了探究稀土钇元素对SS400钢高温延塑性的影响,在SS400钢中加入稀土钇元素,在Gleeble-1500上进行高温拉伸试验,采用扫描电子显微镜观察断口形貌。试验结果表明：钇元素在SS400钢中以固熔的形式存在,在提高钢的强度的同时也提高了钢的塑性;钇含量在0.001%～0.002 2%时,随着钇含量的增加,SS400钢的抗拉强度提高,其断裂是由Al2O3、MnS夹杂处产生应力集中形成的裂纹源所致。     

碳酸氢铵沉淀钇基重稀土时共存铁、铝杂质离子的行为研究

本文对钇基重稀土碳酸盐沉淀过程中杂质铁、铝离子的共沉淀行为以及对碳酸稀土的结晶性能和结晶效果的影响进行了研究。结果表明 :用碳酸氢铵沉淀稀土时 ,杂质铝可沉淀完全 ,但在上清液中仍存在微量铁。同时在碳酸稀土的陈化结晶过程中有少量铁溶出 ;常温下钇基重稀土碳酸盐在低配比区域的结晶活性差 ,而在高配比区域结晶速度较快。杂质的存在会显著影响碳酸稀土的结晶 ,使结晶速度明显减小 ,结晶过程的值下降不明显 ,结晶产品的沉降性能变差     

稀土钇对管线钢耐蚀性和物理化学行为的影响

试验管线钢（/%:0.04~0.05C,0.20~0.24Si,1.80~1.88Mn,0.010~0.012P,0.004~0.005S,0.27~0.30Cr,0.42~0.46Ni,0.24~0.28Mo,0.20Cu,0.005V,0~0.017Y,0.0031~0.0053O）由10 kg感应炉熔炼,并轧成试棒。采用扫描电镜和能谱仪、电化学技术以及热力学计算的方法研究了稀土钇对管线钢在模拟海水溶液（3.5%NaCl）中抗腐蚀性能的影响。结果表明,稀土可以对钢中夹杂产生变质作用,将大尺寸、尖角状的Al₂O₃夹杂变质为小尺寸、球状的稀土复合夹杂,所以有利于形成连续致密的内锈层,减少钢基的点蚀源,从而提高钢的抗腐蚀性能。