生产铝镇静钢的工艺模板.doc
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1、生产铝镇静钢工艺摘要:在生产铝镇静钢工艺条件下,研究了钢包喂CaSi线处理后钢中夹杂物组成、形态、尺寸和分布等改变规律。结果表明,喂线后钢中钙铝比达成0.09以上时,钢中Al2O3类夹杂物能取得很好变性;夹杂物中钙铝比随喂线后钢中钙铝比增大呈线性增加趋势;较高钢中钙铝比有利于连铸坯中大颗粒夹杂物去除,有利于钢中夹杂物球化率提升。关键词:钢包喂线夹杂物变性钙铝比Influence of CaSi Wire Feeding in Ladle UponInclusion Modification in SteelZhang JianJiang Junpu(University of Science
2、& Technology Beijing)Gao ZheZhou Guoping(Tianjin Steel Pipe Co.)Abstract:This paper investigated the steelmaking process of Al-killed steel on the industrial scale and minutely researched into the modification tendency of the composition, morphology and dimension of inclusions in steel during CaSi w
3、ire feeding in ladle. The results of study show that alumina (Al2O3) inclusions in steel can expectably be modified into low melting point calcium aluminate phases with the Ca/Al ratio in liquid steel of no less than 0.09 after wire feeding. Moreover, with the increasing of Ca/Al ratio in liquid ste
4、el, the Ca/Al ratio in calcium aluminate inclusions will linearly increases. In addition, the high value of Ca/Al ratio in steel shall be favourable to the removing of the inclusions with big size in slabs and the increasing of the ratio of spheroidal inclusions in steel.Keywords:CaSi wire feeding i
5、n ladleinclusion modificationratio of Ca/Al1前言向铝镇静钢中喂CaSi线对钢液进行钙处理关键目标是:将铝脱氧而产生高熔点脆性Al2O3夹杂物变性成为含钙量较高低熔点钙铝酸盐夹杂(如12CaO*7Al2O3),同时降低钢中有害沿晶界分布类硫化物数量,改变其组成和性质,从而有利于洁净钢水,改善钢质量,处理浇注过程中水口堵塞问题1。本文针对图1所表示铝镇静钢生产工艺条件,对钢包内钢水钙处理(喂CaSi线)后钢中夹杂物组成、形态、尺寸和分布等改变规律进行了研究和分析,以期对实际生产中钢水钙处理提供参考。图1炼钢生产工艺步骤简图2试验条件在图1所表示工艺步骤中
6、,对34Mn5钢种进行喂线试验。在每个试验炉次喂线前、喂线后、连铸中间包及连铸铸坯处取得钢水铸态样和铸坯铸态样。钢包和连铸中间包内钢水用真空取样器吸收。其中喂线前钢样在喂CaSi线前3 min以内于钢包内取得,喂线后钢样在喂CaSi线后3 min以内取得,连铸中间包内钢样在大包开浇后1423 min时取得,铸坯试样则从每炉第4至第6根管坯上切取。对所取试样,按要求切取、磨平和抛光制成金相试样,并进行了较系统金相分析、SEM分析和图像仪分析。3试验结果3.1夹杂物中相对含钙量改变选择有代表性试验炉次,对其喂线前、喂线后、中间包和连铸坯处钢样进行了较仔细扫描电镜分析,经过整体观察和随机分析,得到如
7、表1结果。表1各工艺点处钢中及夹杂物中平均钙铝比炉号钙铝比Ca/Al连铸坯夹杂物中钙铝比Ca/Al喂线前喂线后中间包钢中夹杂物中钢中夹杂物中钢中夹杂物中9527350.0400.1970.1131.0770.1081.0020.9669527380.0170.0420.0690.2790.0520.5920.3389527390.0160.1190.0460.2170.0480.5990.4219527450.0290.2300.0900.8850.0930.8680.776从表1中能够看出,喂线前夹杂物中平均钙铝比(Ca/Al)在0.0420.230之间,按此推算所形成钙铝酸盐夹杂物当为CA
8、6或CA6和Al2O3、CA2共存。在喂线后,夹杂物中含钙量即钙铝比(Ca/Al)全部较喂线前提升,尤其是,伴随钢中钙铝比Ca/Al提升,钙铝酸盐夹杂中钙相对含量显著增加,这种趋势能够从图2中清楚地看出。喂线后钢中钙铝比较高952 735炉(0.113)和952 745炉(0.090),其钙铝酸盐夹杂中(Ca/Al)比分别为1.077和0.885,由此对应夹杂物相通常为C12A7或C12A7和C3A共存。各工艺点处钢中钙铝酸盐夹杂物含钙水平改变规律,和和金相、电镜分析结果良好对应关系表明,钢水经喂CaSi线处理后,钢中铝酸盐类夹杂物得到了不一样程度变性,尤其是当钢中含钙量较高使钢中钙铝比大于0
9、.09时,Al2O3类夹杂物多变性成为12CaO.7Al2O3或成份靠近12CaO*7Al2O3低熔点钙铝酸盐夹杂物,从而取得了良好钙处理效果。 图2喂线后夹杂物中钙铝比随钢中钙铝比改变趋势3.2喂线过程中钢中夹杂物尺寸改变在喂CaSi线前后各工艺点处钢样夹杂物尺寸分级数据如表2所表示。从表2中可见:(1)在喂线试验条件下,从喂线前、喂线后、中间包到连铸坯诸工艺点处钢样中,夹杂物尺寸基础在20 m以下,小颗粒夹杂物占绝大多数,1 m3 m小夹杂占67.86 %90.68 %平均为81.45 %;大于5 m夹杂物仅占1.45 %12.5 %,平均4.27 %。(2)钢中钙铝比Ca/Al高炉次离0
10、4工艺点(连铸坯)较早时,钢中10 m20 m夹杂物即消失。(3)由表3将钙铝比大于0.09试验炉次喂线前后夹杂物分级数量直观地示于图3,从图3中可见,和喂线前相比,含有较高钙铝比952 735炉和952 745炉炉次其连铸坯中各个尺寸等级夹杂物数量全部有较大幅度降低。而对钢中钙铝比较低952 738炉和952 739炉,连铸坯中大于3 m夹杂物数量和喂线前相比有不一样程度增加或相近。(4)喂线后伴随钢中钙铝比增加,连铸坯中1 m3 m小颗粒夹杂物百分比有增加趋势,而较大颗粒夹杂物尤其是大于5 m夹杂物百分比下降趋势显著。(5)从连铸坯中夹杂物绝对数量来看,伴随钢中钙铝比增加,大于5 m夹杂物
11、数量逐步降低。如Ca/Al比为0.108952 735炉,60个视场中未发觉有大于5 m夹杂;而Ca/Al比为0.048952 739炉,5 m10 m夹杂物为9.34 个/mm2,10 m20 m夹杂物为4.67 个/mm2。表2喂线前后各工艺点处钢中夹杂物尺寸分布情况炉号工艺点钙铝比夹杂总数/个.mm-21D3m3D5m5D10m10D20m/个.mm-2百分率/%/个.mm-2百分率/%/个.mm-2百分率/%/个.mm-2百分率/%952735010.04186.74144.7277.5035.0118.754.672.502.331.25020.113175.07149.3985.3
12、323.3413.332.331.3300030.108144.72130.7290.32111.678.062.331.610004142.39128.33390.1614.019.840000953738010.014231.09198.4185.8628.0112.124.672.0200020.069191.41161.0684.1518.679.769.344.882.331.22030.052254.44212.4283.4930.3511.939.343.672.330.9204130.7288.7067.8632.6825.009.347.1400952739010.01616
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