连铸板坯非金属夹杂物成因及行为研究

２ ４ —
２ ８ ３ ８
— ３ ５
４ ０
— —３
平 均
２ ． ２ ． ２ ． ２ ５ ４ ７ ７４
２２ ．
２４ ．
注 ：ｘＮ］ 钢包 与 中 间包 问的 增 氮 量 ￣ Ｅ ２ 间 包 与结 晶 ＡＥ ｌ Ａ Ｎ］ 中
器 间 的 增 氮量 。
在 中 间包 砌 筑前 加 入 中间包 涂 料 中 ， 涂 料 用 ＺＯ ｒ 做 示 踪 剂 ， 后 将 涂 料 抹 于 中 间 包 然 内 ， 干 待 用 。保 温 剂 用 Ｐ 做 示 踪 剂 ， 烘 ｒ Ｏ 在 试 验 前 与 中 间 包 保 温 剂 混 装 ， 袋 ２ ｇ， 每 ０ｋ 开 浇 后 加 入 中 间 包 内 ， 浇 铸 过 程 中 视 情 况 再 在 补 加 。 包 钢 样 、 间 包 钢 样 用 定 做 的 取 样 器 钢 中
部 分 是 以不 规则 晶体 状 态存 在 ， 图 ３ 见 。
２ ４ 能 谱 分 析 结 果 ． 对 电 解 后 的 夹 杂 物 进 行 分 类 ， 选 有 代 挑 表 性 的 单 个 夹 杂 物 进 行 能 谱 分 析 ， 现 如 下 发
的 Ａｌ ， 同时 还含 有 少量 的 Ｆ Ｏ。其 Ｍｎ Ｏ。 ｅ Ｏ
吸氧量 公式 ｌ： － １ Ｊ
△］鲁 ［＝ ｏ
×１ 。 ｌ ０Ｘ 二 … ・（ ） ・１
取 大样 。 铸坯 取样 ， 拉坯 方 向分别 在一 个 浇 沿
次 的头 部 、 中部 、 炉 连 浇 处 、 部 分 别 截 取 两 尾
将钢 包 、 ９包 、 坯 中氮含 量平 均值 代 中１ 铸
和 Ｆ Ｏ， 时 基 体 上 还 含 有 Ｔｉ ｅ 同 Ｏ。
（ 不规 则粒状 夹 杂 主要是 Ｍｇ ２ ． １ ） Ｏ（ ３ １
） ＳＯ ７ ． ８ ） 和 ｉ （６ ８ 。
（ ） 粒 形 夹 杂 。电 镜 分 析 成 份 含 Ａ ： 。 ６角 ｌ） （ ２ ． ６ ， ａ ４ ６ ０ ， ｅ ３ ６ ， 高 Ｏ ２ Ｃ Ｏ ２ ． ７／ Ｆ Ｏ １ ． １ 系 ０ ／ 熔 点 脆 性 夹 杂 物 ， 铁 铝 尘 晶 石 类 夹 杂 。 类 为 该 夹 杂 在 所 观 察 的 试 样 中 均 有 出 现 ， 数 量 以 但
入 公 式 （ ） 算 吸 氧 量 ， △Ｅ ５ ８ × １计 得 Ｏ］ 一 ． ９
・ ６・ ３
刘友 荣等 ： 山连铸 板坯 非金 属夹 杂物成 因及行 为研 究 梅
２０ ０ ２年第 ２期
１ 一， ［ ．７ ０ ｏ △ Ｏ］一７２ ×１ 一。即钢 包到 中间包
平 均 增 氮 量 为 ２ ２ １～ ， 氧 量 为 ５８ × ． × Ｏ 吸 ．９ １ 左 右 ； 间 包 到 结 晶 器 钢 水 的 平 均 吸 氮 Ｏ 中
均 １ ２ ４ｍｇ １ ｇ， 除 率 ３ ． 。中 间 包 ８ ． ／ ０ｋ 去 ５４
（） ４ 大球 形复合 夹 杂物 。尺 寸较 大 ， 但数
量 较 少 ， 般 出 现 在 中 间 包 样 和 个 别 铸 坯 试 一
样 中。该 类夹杂 物 含 Ｃ Ｏ、 ｚ 、 Ｏ、 ｉ ａ Ａ１ Ｏ。Ｍｇ ＳＯ
研 究 ， 出 了 其 演 变 规 律 ， 清 了 现 有装 备 条 件 下 对 夹 杂 物 的控 制 水 平 。 找 摸
关 键 词 ： 杂 物 大 样 电解 夹 保 护 浇 注
梅 山炼钢 厂 １９ ９ ９年 ４月 １ 日投 产 ， ０ ８ １ 个 月 即达 设 计 能 力 。为 进 一 步 提 高 连 铸 板 坯 的 质 量 ， 术 中 心 和 炼 钢 厂 合 作 ， 炼 钢 厂 现 技 对
中 间包
铸坯
６１
０７ ．
４ ． ７５
４ ． ９７
２ ． ３８
２ ． ０７
６１ ．
１ ． １５
４８ ．
１ ７ ４
９
２７ ．
图 ２ 钢 包大样 电解 总体 形貌
图 ３ 铸坯 样 大样 电解形 貌
钢 包 、 间 包 内 取 样 后 ， 颗 粒 夹 杂 物 主 中 大
类 型夹 杂物 ：
要 是 以球形 存 在 ， 颗粒 较 大 ， 图 ２ 且 见 。铸坯
取 样 电 解 后 夹 杂 物 的 形 态 ， 部 分 球 形 ， 大 有 但
（ ） 酸 盐 玻 璃 。 这 类 夹 杂 物 含 ＳＯ 较 １硅 ｉｚ 高 ， 量 达 ９ ． ８ ， 类 夹 杂 物 主 要 是 外 来 含 ７ ６ 这 夹 杂 ， 粒较 大 ， １ ０ ｍ 以上 。 颗 在 ５ （ ） 酸 盐 玻 璃 球 形 夹 杂 。 类 夹 杂 物 含 ２硅 这 ＳＯ ｉ 较 高 ， ４ ． ２ ， 含 有 较 高 的 Ｍ ｎ 为 ４ ７ 还 Ｏ
铸坯 中居 多 。
（ ） 化 物 夹 杂 。 类 夹 杂 物 中一 个 显 著 ７硫 这 的 特 点 是 含 Ｓ与 Ｍｎ较 高 ， 状 也 较 多 变 化 ， 形
在 所 观 察 的 试 样 中 有 球 形 的 ， 有 不 规 则 形 也
平 均 １ ５ ９ｍｇ／０ｋ ， 除 率 ８ ． ２ ． ／ ｇ 去 １ ６ ３％ 。 坯 铸
量 为 ２ ４ １ 一 ， 氧 量 为 ７ ２ × １ －左 右 。 ．× Ｏ 吸 ．７ ０ ６
粒 状 黑 点 ， 铸 坯 中 心 线 部 位 有 不 连 续 点 状 在 黑 点 ， 明 硫 偏 析 明显 ， 有 裂 纹 缺 陷 处 的 硫 说 在 印 则 更 明显 。 部 检 测 显 示 ， 部 有 裂 纹 缺 陷 低 内 存 在 。 低 倍 检 测 的 结 果 可 推 知 ， 坯 柱 状 组 从 铸
平 均 １ ． １ｍｇ １ ｇ， 高 含 量 ４ ． ／ ０ ７ ２ ／ ０ｋ 最 ７ ５ｍｇ １ ｋ ｇ。从 这 里 可 看 出 ， 中 大 颗 粒 氧 化 夹 杂 物 钢
炉 号
１ ３ ７ Ｏ１ ４５ １ ３ ８ Ｏ１ ４５
２ ２ ４６ ０１ ４ ２ １ ４４ Ｏ ２ ７
钢包 中 间包 铸 坯
２ ０ ２ ０
２ ４ ２ ０
ＡＥ ｌ ａＥ ２ ｘＮ］ Ｎ］
４ １
２ ４
２ ４ ２ １
２ ６ ２ ４
３ ２ ２ ６
生 产 工 艺 条 件 下 钢 中非 金 属 夹 杂 物 的 成 因 及 行 为进行 系 统研究 ， 提 出改进措 施 。 并
长 ６ ０ｍｍ 的 一 块 整 个 断 面 坯 料 ， 做 硫 印 、 先 低 倍 分 析 ， 取 化 学 分 析 样 ， 样 电 解 样 和 金 再 大 相 样 。 对 各 取 样 点 的钢 样 含 氮 量 进 行 分 析 。
２０ ０ ２年 第 ２期
试验研究 ・
连 铸 板坯 非 金属 夹 杂物成 因及 行 为研 究
刘 友 荣
宋景 欣
程乃 良
（ 术 中心） 技
摘
（ 钢 厂） 炼
要 ： 梅 山 炼 钢 厂 现 有 生 产 工 艺 条 件 下 钢 中非 金 属 夹 杂 物 的来 源 及其 演 变 状 况 进 行 系统 对
表 ２ 夹 杂 物的 平均 含量
工序位置 夹杂物含量
ｍｇ １ ｋ ／０ ｇ
铸 坯 １．１ ７ ２
１ ７ ７
４ ． ２８
８７ ．
６１ ．
１３ ．
１８ ．
Ｌ 炉 ５ １ Ｆ ．
钢 包 Ａｒ ＬＦ炉 位 中 间 包 位 位 ６２０ ６ ． １２４ ８ ． １５９ ２ ＋
含量 达 ３． ９ 、 ｓ 量达 １．７ 。 ５ ２ Ａｌ 含 Ｏ ４ ４
２０ ０ ２年第 ２期
梅 山科 技
・ ７・ ３
（） 硅 酸 盐 不 规 则 夹 杂 物 。 类 夹 杂 物 ３铝 这 的 Ａｌ 含 量 较 高 ， ６ ． Ｏ ， 形 状 极 不 Ｏ。 达 ８ ７ 且 规 整 ， 点 较 高 ， 钢 液 中 以 固态 形 式 存 在 。 熔 在
— —
８ ５
— —
板 坯 连 铸 机 浇 注 成 板 坯 。 试 验 钢 种 为 Ｑ２ ５ ３ Ａ。 出 钢 采 用 挡 渣 帽 与 挡 渣 塞 双 联 挡 渣
２ １ ４４ ０ ２ ８
１ １ ４５ ０ ３ ９
１ ７
３ ０
１ ９
３ ０
２ １
— —
２
０
２
— —
： 黑
（ ）
露
；
： ¨
≤０
一
网 网 ｎ 圈 网 网 冈 圈ｌ 网 一 一 搿≤ 霪
２ ３ ４ ５ ６ ７ Ｈ ） １ ０ ｌ 】 １ ２ １ ｊ
内瓶侧 离 ｉ ｌ ｌ
图 １ 铸 坯 厚 度 方 向 夹 杂 物 分 布 图
２ 试验结果
２ １ ［ 含 量变化 分析 ． Ｎ］ 表 １ ［ 含量 分析 结果 ×１ Ｎ］ Ｏ
１ 工艺条件和研究方法
１ １ 工 艺 条 件 ．
炼 钢 厂 现 有 １ ０ ｔ转 炉 两 座 ； 水 经 吹 ５ 钢 氩 或 ＬＦ 炉 处 理 后 ， １台 全 弧 型 两 机 两 流 由
２ ３ 大 样 电解 分 析 结 果 ．
表 ３ 夹 杂 物 的 粒 径 平 均 分 布 表
钢 包 ７５ ． ７． ０ ７
４ ３９
ｍ
０４ ．
０９ ．
粒径 ＜ ５ ５ ～ １ ０ ８ ～ ２ ０ ２ ０ ３ ５ ３ ５ ４ ０ ＞ ４ ０ ０ ０ ８ １ ０ ８ ８ ～ ５ ５ ～ ５ ５
２ ２ 硫 印及低 倍 检测 ． 铸 坯 硫 印检 测 结 果 ： １块 硫偏 析 相 似 ， ｌ
在 距铸 坯 内弧 侧 ２ ～４ Ｏ ０ｍｍ 处 有 点 状 或 颗
（（ 】
、ｆ ）
一
织发 达 ， 中心等 轴 晶的 区域 带 较窄 ， 乎 不 明 几
显 ， 与 硫 印 的 检 测 结 果 相 吻 合 。 坯 厚 度 方 这 铸 向 夹 杂 物 分 布 规 律 见 图 １ 。
坯 拉 速 为 １ ０ｍ／ ｎ。 ． ｍｉ １ ２ 试 验 及 研 究 方 法 ．
１ １ ４６ ０ ３ ０
２ １ ４ ０ ０ ２ ５ ２ １ ４ ２ ０ ２ ５
２ ８
２ １ ２ １
２ ８
２ ３ ２ ４
—
２ ３ —
０
２ ３
—
０ —
１ １ ４ １ Ｏ ３ ６ １ １ ４ ２ ０ ３ ６
钢 厂 ２从 中 间包到 结 晶器 则增 氮 控制 在 １ ５ ．
× １ 以 内 。 以 上 相 关 数 值 代 人公 式 （ ） ０ 将 １ 计
算 吸氧 量 △ Ｏ］一７ ２ ×１ ～ 。即 中间包 到 ［ ．７ ０
结 晶 器 钢 水 的 平 均 吸 氧 量 为 ７ ２ × １ 左 ．７ ０ 右 ， 明 梅 山 炼 钢 厂 在 此 工 还 存 在 钢 水 吸 气 说 现 象 。 析 原 因 可 能 是 ： 钢 厂 】是 整 体 内 装 分 某 式 水 口 ， 以无 增 氮 ， 梅 山 是 外 装 式 水 口 ， 所 而 而且 可快速 更换 ， 接 缝处 有 吸气现 象 。 在 ３ ２ 夹 杂 物 的 去 除 ． 各 工 序 夹 杂 物 含 量 ： 氩 站 平 均 ６２ ０ 吹 ６． ａ ／ ０ｋ ， ｒｇ １ ｇ 其 中 氩 前 平 均 １ ２ ０ ５ ｍ ／ ０ ０ ． ｇ １ ｋ ， 后 平 均 ２ ２ ５ｍｇ １ ｇ 在 钢 包 吹 氩 ｇ氩 ８ ． ／ ０ｋ ， 站 大 颗 粒 夹 杂 物 去 除 率 达 ７ ． ５ 。 Ｆ 炉 平 ６ ４ Ｌ
方式， 出钢 后加 合 成渣 ５ ０ｋ 。钢 包 至 中 间 ０ ｇ
包 采 用 长 水 口保 护 浇 铸 。 中 间 包 采 用 上 挡 墙 结 构 ， 衬 为 镁 质 涂 料 ， 面 用 覆 盖 剂 进 行 保 内 液 护 。单 中 间 包 连 浇 １ ３炉 ， 间 包 至 结 晶 器 带 中 有 盲板装 置 防止溢 钢 ， 缝处 用氩 封保 护 。 接 铸