津西H型钢冶炼过程中夹杂物行为

通过津西钢铁公司H型钢冶炼过程中全氧和氮含量的变化分析了其对H型钢质量的影响,钢中的大型夹杂物和显微夹杂物的类型、形态等.利用体积率法计算了钢中各类型夹杂物的分布情况.钢水一次脱氧不彻底,钢中T[O]高,造成夹杂物多,夹杂含量波动为裂纹的形成埋下隐患;由中间包到铸坯,夹杂物的去除率约为40%左右;大部分夹杂物来源并不单一;铸坯中显微夹杂粒径较小,0～10μm的夹杂占64%以上,而大于20μm的夹杂约占20%.     

IF钢薄板坯中夹杂物

利用电子显微镜、金相显微镜、能谱分析,对IF钢铸坯中夹杂物分布、数量和种类进行详细分析。结果表明：薄板坯内平均显微夹杂数量为46个/mm2,其中粒度小于10μm的显微夹杂物占80%左右。在铸坯中心区域夹杂物形成聚集,铸坯表面层夹杂物含量较少。大型夹杂物含量为39.25 mg/10kg,粒度大于300μm的夹杂物约为50%。夹杂物主要来源于结晶器卷渣,脱氧产物和中包覆盖剂。     

IF钢连铸坯表层夹杂物

针对国内某厂以BOF--RH--CC流程生产的IF钢连铸坯,采用氧氮化学分析、光学显微镜分析、扫描电镜分析、能谱分析和金属原位统计分布分析等多种分析方法,综合分析了夹杂物的尺寸、数量、分布以及成分等.结果表明,非稳态浇铸下铸坯二次氧化严重,大型夹杂物增多;铸坯宽度1/4位置表层夹杂物数量高于边部和中部;随着距内弧表面距离的增加,Al系夹杂物平均粒度越来越小,大于10μm的夹杂物比例也越来越小;铸坯表层夹杂物含量和粒度明显高于铸坯内部,其中距内弧6 mm处夹杂物总数最多.     

硬线钢夹杂物行为

针对唐钢硬线钢冶炼的现行工艺与条件,经过系统取样、综合分析对硬线钢生产过程中非金属夹杂物类型、来源、数量及分布进行了系统研究.研究表明:铸坯总体积率为0.0625%.显微夹杂的数量平均值为16.66个/mm2,面积百分比为0.018%.铸坯中的显微夹杂是硫化物夹杂、硅酸盐夹杂物、氧化铝夹杂物.铸坯中大型夹杂物的平均值为31.5mg/10Kg.铸坯中主要的大型夹杂物是硅酸盐和铝酸盐,其次还包括少量的硫化物.铸坯中夹杂物主要来源于脱氧产物、保护渣和覆盖剂的卷入.     

EAF-LF/VD-CC流程生产高压锅炉钢的工艺

天津钢管集团有限公司炼钢厂采用EAF全程泡沫渣埋弧操作、EBT出钢合金化、LF复合精炼渣精炼、VD处理后喂硅钙线、连铸全程保护浇铸生产高压锅炉钢12Cr1MoVG.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(T[O])、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T[O]平均为15×10-6,中间包T[O]为17×10-6,铸坯为18×10-6～24×10-6;铸坯中的显微夹杂物数量是3.53mm-2,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.低倍组织均匀细致,表面质量良好,轧管各项技术指标均达到GB5310要求.     

高拉速连铸低碳铝镇静钢铸坯中夹杂物

针对高拉速板坯连铸生产的低碳铝镇静钢铸坯,采用Aspex自动扫描电镜对铸坯表层夹杂物进行大面积的扫描分析,得到不同拉速下夹杂物的变化规律,并探究流场和S含量对夹杂物分布的影响。结果表明：随着拉速增大,钩状坯壳的深度和长度逐渐减小。对拉速大于2 m·min-1的铸坯,由于钩状坯壳不是很发达,铸坯表层没有发现大于200μm的夹杂物。铸坯表层尺寸介于50~200μm的夹杂物主要是由凝固坯壳所捕获,而夹杂物在凝固前沿的受力决定了夹杂物的捕获行为。随着拉速提高,凝固前沿的钢液流速增加,随着冲刷力的增加、捕获力的减少,夹杂物被捕获的数量减少。在高拉速连铸下,如果钢液中S含量较大,夹杂物受到明显的温度Marangoni力,会更容易被凝固坯壳捕获。     

德龙Q195连铸坯中显微夹杂物行为

针对德龙现行工艺条件,采取示踪剂追踪手段对Q195钢中显微夹杂物进行研究,通过金相显微镜观察铸坯中显微夹杂的形貌、数量、大小及分布,并通过扫描电镜确定夹杂物的化学成分.研究表明:铸坯中显微夹渣物以小于5μm的夹渣为主,约占91%.T[O]平均含量为21×10-6,显微夹杂总体积率为0.16%,铸坯中主要有主要有两种显微夹渣物,分别为MnS夹渣、球形钙铝酸盐夹渣.其中MnS夹渣约占铸坯中显微夹渣总数的62%,球形钙铝酸盐夹渣约占38%.     

IF钢薄板坯中夹杂物

利用电子显微镜、金相显微镜、能谱分析,对IF钢铸坯中夹杂物分布、数量和种类进行详细分析.结果表明:薄板坯内平均显微夹杂数量为46个/mm2,其中粒度小于10 μm的显微夹杂物占80％左右.在铸坯中心区域夹杂物形成聚集,铸坯表面层夹杂物含量较少.大型夹杂物含量为39.25 mg/10kg,粒度大于300 μm的夹杂物约为50％.夹杂物主要来源于结晶器卷渣,脱氧产物和中包覆盖剂.     

RH真空处理GCr15轴承钢中全氧及显微夹杂物的行为研究

针对RH工艺生产轴承钢,通过现场试验研究了RH真空处理时间对钢中全氧和显微夹杂物的影响.试验结果表明,延长RH真空时间可以进一步降低钢中全氧和显微夹杂物的数量,RH脱氧主要是通过显微夹杂物的去除,全氧与显微夹杂物随时间的变化关系基本一致;真空处理25min可使钢液中全氧和显微夹杂降低约60%,比14min时多降低约13%,并得出邢钢轴承钢生产条件下,RH精炼过程钢液的表观脱氧速度系数为-0.036min-1;工艺优化后147炉轴承钢产品的平均全氧为6.7×10-6.     

硬线钢夹杂物行为

针对唐钢硬线钢冶炼的现行工艺与条件,经过系统取样、综合分析对硬线钢生产过程中非金属夹杂物类型、来源、数量及分布进行了系统研究。研究表明:铸坯总体积率为0.0625%。显微夹杂的数量平均值为16.66个/mm2,面积百分比为0.018%。铸坯中的显微夹杂是硫化物夹杂、硅酸盐夹杂物、氧化铝夹杂物。铸坯中大型夹杂物的平均值为31.5mg/10Kg。铸坯中主要的大型夹杂物是硅酸盐和铝酸盐,其次还包括少量的硫化物。铸坯中夹杂物主要来源于脱氧产物、保护渣和覆盖剂的卷入。     

AlMnCa合金脱氧和非金属夹杂物控制技术

在1873K下,MoSi2电阻炉内用70mm×100mmMgO坩埚和AlMnCa合金开展了3炉低碳低硅钢脱氧实验.结果表明,用1#AlMnCa脱氧后,钢中溶解氧和全氧含量均较低,终点全氧质量分数为37×10-6.用AlMnCa脱氧后钢中夹杂物大部分为球形的含有CaO的复合夹杂物.用AlMnFe脱氧后,钢中主要是Al2O3或Al2O3-MnO等构成的复合夹杂物,其形状仅有少量为球形.实验终点钢中89.1%的夹杂物尺寸小于10μm,无大于50μm的夹杂物.用1#AlMnCa在25t转炉上进行了6炉TGD07钢脱氧工业试验,脱氧后钢中氧质量分数平均为23.8×10-6,最低达到8×10-6.与未用...     

0Cr18Ni9不锈钢中非金属夹杂物来源

为了研究不锈钢连铸坯中非金属夹杂物的主要类型及其主要来源,用扫描电镜分析了0Cr18Ni9不锈钢连铸坯中的夹杂物成成,并分别在AOD渣、大包渣及中间包渣中加入示踪剂进行了三次示踪实验.实验结果表明,0Cr18Ni9不锈钢连铸坯中的非金属夹杂物主要为CaO-SiO2-Al2O3-MgO系夹杂物,其次为MgO-Al2O3类尖晶石和硫化物;非金属夹杂物的主要来源是AOD还原期的还原产物、脱硫产物和出钢时混入钢水中的AOD渣滴;AOD出钢后,大包顶渣、中间包覆盖剂和结晶器保护渣不会对钢液造成明显污染.     

Optimization of flow control devices in a single-strand slab continuous casting tundish

The optimization of flow control devices in a single-slab continuous casting tundish was carried out by physical modeling, and the optimized scheme was presented. With the optimal tundish configuration, the minimum residence time of liquid steel was increased by 1.4 times, the peak concentration time was increased by 97%, and the dead volume fraction was decreased by 72%. A mathematical model for molten steel in the tundish was established by using the fluid dynamics package Fluent. The velocity field, concentration field, and the residence time distribution (RTD) curves of molten steel flow before and after optimization were obtained. Experimental results showed that the reasonable configuration with flow control devices can improve the fluid flow characteristics in the tundish. The results of industrial application show that the nonmetallic inclusion area ratio in casting slabs is decreased by 32% with the optimal tundish configuration.     

连铸中间包内夹杂物去除行为的物理模拟

通过选择乳状液滴模拟夹杂物和连铸中间包物理模型实验,考察了换钢包过程中,中间包初始液面高度、长水口注入流量及控流装置对中间包内夹杂物去除行为的影响规律.结果表明:中间包初始液面高度从工作液面的1/4到3/4过程中夹杂物去除率提高较快,3/4工作液面为较理想的换钢包操作液面;夹杂物的去除率随长水口注入流量的增加而增大,注入流量超过2.5m3h-1时,夹杂物去除效果明显改善;挡墙挡坝组合控流装置的去夹杂效果较无控流装置有明显改善,在此基础上加入抑湍器后,去夹杂效果明显改善.     

RH精炼过程钢中非金属夹杂物行为及演变规律

以RH精炼为研究对象,在不同时间节点取样,采用金相显微镜、SEM等手段研究了钢中夹杂物成分、数量、尺寸分布的变化规律,并对RH过程夹杂物的碰撞聚合、长大、去除行为进行了讨论.结果表明:RH精炼过程中夹杂物的去除明显,软吹结束后,几乎没有大于10μm的夹杂物.随精炼时间延长,夹杂物平均粒径变化不大,但单位面积夹杂物数量显著减少,而夹杂物面积比呈先增大后降低的趋势.弹簧钢中硅酸盐夹杂物具有一定的硫容量,可形成边缘为富硫相,内核为硅酸盐的双层夹杂物.由于RH内钢水的强烈混合,固态夹杂物极易被液态铝酸钙夹杂物捕获,形成镶嵌特征的复合夹杂物.     

钢液精炼和连铸过程中物理去除夹杂物现状及展望

夹杂物去除是钢液精炼的重要任务之一。目前与去除夹杂物相关的工艺方法主要有:钢包-电磁搅拌和钢包底吹氩;RH及RH侧底复吹;中间包-控流装置、气幕挡墙和通道电磁感应加热;结晶器电磁搅拌与电磁制动和水口吹氩。本文总结了钢水精炼中各个反应器去除夹杂物的方法和机理,并分析了影响夹杂物去除效率的主要因素,为钢水二次精炼的夹杂物去除工艺优化提供理论依据和参考。     

Q235连铸板坯中非金属夹杂物的分析

为了进一步提高产品质量，提高钢材的纯净度，采用了光学显微镜、扫描电镜、x射线能谱仪以及电解称重法对威钢板坯连铸生产过程中非金属夹杂物的类型、数量、大小、组成及分布等进行了研究，并且讨论了目前生产工艺中非金属夹杂物的来源．结果表明：板坯的夹杂物主要是小于φ 10 um的球形硅酸盐夹杂物，有少量的多边形夹杂物；有单相的也有多相的夹杂物；在板坯厚度和宽度方向上都是在1／4和1／3位置处出现聚集．夹杂物主要是由于钢液脱氧产生的内生夹杂物．     

Formation and thermodynamics of CaS-bearing inclusions during Ca treatment in oil casting steels

Industrial experiments were carried out to investigate the formation of CaS-bearing inclusion during Ca double modification in oil casting steels using polished cross sections and electrolytic extraction. Immediately after Ca addition, the role of newly generated CaS as an intermediate reaction product, which modified the Al_2O_3 inclusion into a liquid calcium aluminate, was confirmed. The formation of transient CaS was attributed to the high surface segregation of S at the liquid steel-calcium vapor interface, where a simple site coverage model based upon the Langmuir adsorption equation was established. Moreover, a CaS outer layer surrounding the liquid calcium aluminate was attained mainly in the tundish, which was distributed unevenly on the surface of liquid particles according to the three-dimensional mapping results. The surface of a well-modified calcium aluminate with higher CaO activity and Al_2O_3 activity under bulk composition conditions in the tundish acted as a favorable site for the generation of CaS. Additionally, CaS could be precipitated directly onto existing inclusions during solidification of the steel, which led to various morphologies of CaS-bearing inclusions in slabs. Furthermore, the phase transformation of inclusions during solidification was strongly influenced both by the S content and the Ca/S ratio in the tundish via thermodynamics.     

连铸异型坯中夹杂物研究

采取示踪剂追踪等手段研究了采用半敞开方式浇铸异型坯中夹杂物的类型、数量等情况。结果表明：大型非金属夹杂物主要来源于脱氧产物,其次为结晶器保护渣,然后是钢包渣和中间包覆盖剂,中间包衬的熔损。由结晶器卷渣、中间包覆盖剂卷入、中间包衬熔损和钢包渣卷入造成的夹杂比例约为100：39：28：67。     

CCSD36钢显微夹杂物

针对唐山某钢铁公司生产的CCSD36钢的生产工艺,采用示踪剂示踪、系统取样、综合分析的方法,对50炉CCSD36钢中氧氮含量进行分析研究,同时对LF处理前后、中间包及铸坯中的显微夹杂的变化进行了系统的分析。研究表明：钢中T[O]、[N]偏高,应加强控制。钙处理前LF炉钢水中的显微氧化物夹杂主要为块状Al2O3夹杂、硅酸盐夹杂,钙处理之后球形钙铝酸盐的数量增加,Al2O3夹杂减少。钙处理效果显著。中间包和铸坯中的夹杂物主要是球形钙铝酸盐及钙铝酸盐与CaS组成的复合夹杂。LF处理前后钢中的显微夹杂数量为102.15个/mm2和55.16个/mm2,去除率达46%,中间包内显微夹杂平均值为39个/mm2,比LF出站时降低29.3%,正常坯显微夹杂物数量的平均值为36个/mm2,与中间包显微夹杂含量相比,只降低7.8%。结合其能谱分析表明,大包到中包及中间包到结晶器二次氧化严重,应加强保护浇注。