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。     

钢包耐火材料与钢液反应的研究现状

随着国家工业的快速发展,对高品质钢的需求增大,侵蚀的耐火材料作为钢中外来夹杂物的主要来源受到广泛关注.基于此,阐述了耐火材料与钢液的反应机制、不同耐火材料与钢液的相互作用以及对钢液质量造成的影响.耐火材料会向钢中溶解并与钢中成分发生反应,之后形成界面层,当界面层是高熔点物质时,会阻碍耐火材料的溶解扩散,当界面层是低熔点...     

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.     

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。     

酸溶铝含量对硅镇静钢夹杂物特征及水口堵塞的影响

通过500 g MoSi₂电阻炉熔炼试验考察了酸溶铝Als含量对硅镇静钢中夹杂物形貌、组成、数量及熔点的影响,并对KR铁水预处理-BOF-吹Ar-LF-CC流程现场水口残留物进行微观观察,探讨了夹杂物堵塞水口的机理,提出了硅镇静钢中铝含量的合理控制范围。结果表明,随Als含量增加硅镇静钢的夹杂物熔点升高,夹杂物数量减少;观察水口残留物为低熔点夹杂物镶嵌高熔点夹杂物,高Als钢中固态夹杂物以熔融态夹杂物为粘结剂聚集而粘附水口;钢液中Als含量控制在0.0030%~0.007 5%不会生成皮下气孔、不易水口堵塞。     

钇基稀土处理钢对Al-C质耐材水口结瘤的工业实验研究

针对某钢厂冶炼钇基稀土处理钢时采用Al-C质水口耐材导致的水口结瘤问题,用SEM和XRD对水口结瘤物成分进行了分析,在结瘤层及耐材与结瘤物交界处进行了扫描观察.结果表明,水口结瘤物的来源主要是钢液中稀土铝酸盐、硅酸盐等高熔点化合物的析出,和稀土钢液对耐材内衬的侵蚀,同时结合相图客观分析了Al-C质耐材在钇基稀土处理钢应用中的水口结瘤机理.      

含铈IF钢中含钛夹杂物的析出行为

通过热力学计算研究了IF钢中含钛夹杂物的形成过程以及铈对钢液中Al2O3夹杂物的变质机理,并采用扫描电镜、能谱仪观察和分析了IF钢和含铈IF钢中的含钛夹杂物。热力学计算和扫描电镜观察结果表明:TiN不能在熔炼温度下形成;在IF钢液凝固的过程中TiN以异质形核的形式生成并长大,生成TiN-Al2O3夹杂物;在含铈IF钢中TiN-Al2O3夹杂物被稀土铈变质为TiN-CeAlO3夹杂物,稀土铈减小了含铈IF钢中含钛复合夹杂物的尺寸。     

连铸水口结瘤机理探讨及防止措施

1 水口结瘤机理 水口结瘤是由于钢水中的高熔点夹杂物,如Al_2O_3、Cr_2O_3、MgO、CaO、siO_2、MnO等在水口壁上富集长大而造成的。水口结瘤的形成因素有: 1.1 钢液粘度 粘度是钢液的重要性质之一。在相同过热度的条件下,随钢种而异,含Si高及含Cr、Ti等元素的钢种,粘度较一般钢种大,因为这些     

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。     

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     

钙处理对20CrMnTiH齿轮钢中非金属夹杂物的影响

铝脱氧齿轮钢中易生成大量的高熔点Al₂O₃类夹杂物,容易导致水口结瘤及钢材性能恶化,目前较常采用钙处理将钢中高熔点的Al₂O₃类夹杂物改性为低熔点的钙铝酸盐类夹杂物。合理的钙处理可以减轻水口结瘤并提高连铸过程钢液的可浇性,工业试验研究了喂钙前钢液中T.Ca含量、喂钙速度、喂钙量、净空高度及渣厚等参数对齿轮钢中钙收得率的影响,并在1.5 m·s?1的喂钙速度条件下研究了不同喂钙量对钙处理过程中齿轮钢中非金属夹杂物改性的影响。研究结果表明,当喂钙前钢液中T.Ca的质量分数小于10×10?6,喂钙速度为1.5 m·s?1,适当降低喂钙量和净空高度和渣厚,钢液中钙收得率均高于20%。当钢液中T.Ca的质量分数高于17×10?6时,钢中生成大量高熔点CaS型夹杂物,三元相图中夹杂物的平均质量分数远离液相区。随着齿轮钢中T.Ca含量的增加,夹杂物的平均尺寸和数密度逐渐增加。热力学计算结果与工业试验钙处理对钢中非金属夹杂物改性效果具有较好的一致性。      

铝脱氧钢中Al2O3夹杂物与Al2O3-C质水口耐材的粘附机理研究

铝脱氧钢连铸过程中的水口堵塞一直是困扰生产的难题,弄清水口堵塞的形成机理对解决该问题非常重要。研究首先在实验室制备了含有单一、量多的Al₂O₃夹杂物的钢液,然后与Al₂O₃-C质耐材棒反应不同时间,研究了钢中Al₂O₃夹杂物与耐材棒的粘附行为,在此基础上探讨了铝脱氧钢连铸过程水口堵塞的形成机理。研究发现,耐材棒与钢液反应一段时间后,在耐材棒表面由内向外逐渐形成两层Al₂O₃,第1层致密平滑,厚度较薄;第2层松散粗糙,厚度较厚。水口堵塞的形成机理为,耐材插入钢液一段时间内,因温度升高,耐材表面区域的SiO₂、Al₂O₃与C反应生成的SiO、Al₂O气体向钢液扩散,在耐材表面分别与钢液中的[Al]、耐材中的SiO₂反应生成Al₂O₃;耐材棒表面的SiO_2<...     

含铈IF钢中铈夹杂物的热力学分析及实验研究

研究了含铈IF钢中铈夹杂物生成的热力学规律,以及铈对钢液中Al_2O_3夹杂物的变质机理,并采用扫描电子显微镜及能谱仪观察和分析了IF钢和含铈IF钢中的主要夹杂物,结果表明,铈在氧、硫含量均小于0.0006%的超低氧、硫IF钢中仍能够同时脱氧、脱硫、脱磷,具有净化钢液作用;含铈IF钢中的稀土夹杂物主要为Ce_2O_3、Ce_2O_2S、CeAlO_3夹杂物,各稀土夹杂物呈球状或椭球状,且尺寸均小于2μm,钢中未发现稀土硫化物夹杂;含铈IF钢中的Al_2O_3夹杂物被铈变质为尺寸较小的CeAlO_3夹杂物。     

超低氧钢中复合夹杂物形成的实验室研究

通过实验室真空感应炉试验,研究了超低氧条件下钢中复合非金属夹杂物的形成。研究发现:在含有一定硫的超低氧钢中高熔点氧化物夹杂很少,大部分为MnS。钢中Al2O3的尺寸较MgO-Al2O3系夹杂要大。以高熔点夹杂物为异质形核核心析出的MnS能显著提高钢材的疲劳寿命,此种复合夹杂物的形成与钢液成分、高熔点夹杂物的尺寸有关。     

钢包内衬用耐火材料对钢中非金属夹杂物的影响

 炉外精炼是炼钢流程中控制钢中非金属夹杂物的重要转折点,作为整个精炼过程中与钢液实时接触的钢包内衬用耐火材料,因为高温物理化学反应易向钢中引入夹杂物,导致精炼效果达不到预期。通过对典型现役钢包内衬用耐火材料与不同脱氧钢之间的界面反应归纳发现,钢包内衬用耐火材料会对钢中夹杂物的形貌、成分和理化性能产生影响,既可向钢中引入夹杂物,也能够吸附去除夹杂物。提出未来钢包内衬用耐火材料应被赋予更多净化钢液等功能指标的发展方向。     

高钛焊丝用钢的钢液可浇性改善

 用扫描电镜（SEM/EDS）分析了高钛焊丝钢连铸水口结瘤物和钢液中夹杂物的形貌和组成,结果表明：结瘤物的主要组成是[TiOx]和凝钢;精炼结束后钢液中的夹杂物主要是[MnO-Al2O3-SiO2-TiOx]、[MgO-Al2O3-TiOx]和[TiOx]类夹杂物;钢液中大量的高熔点含钛夹杂物是导致水口结瘤的主要原因。对钢液中的Al-Ti-O平衡和钢渣间的平衡进行了热力学计算,结果表明：当[w([Al])/w([Ti])＜0.15]时,氧优先与钛结合,反之优先与铝结合;当钢包渣中的[w((FeO))][＜]0.05%、[w((SiO2))][＜]15%时,可避免钛被炉渣氧化。通过对冶炼工艺参数和操作过程的优化,钢液中[TiOx]的质量分数从0.002 4%降低到0.001 0%以下,钢液的可浇性得到明显改善。     

钙处理对钢中非金属夹杂物行为的影响

在某钢厂现行的喂钙工艺条件下,对钙处理后夹杂物变性效果进行了分析.经过钙处理后,钢中非金属夹杂物的尺寸进一步降低,夹杂物的类型也有所改变.低熔点夹杂物所占比例由2.5％提高到60％以上,有效地防止了浇注过程中的水口堵塞.     

复合脱氧剂最佳成分的设计

为了保证钢液脱氧时产生低熔点、易碰撞长大的夹杂物，利于去除并防止因Al2O3生成时堵塞水口砖，同时使复合脱氧反应的自由能负值最大，保证易挥发元素损失最少且密度大，使钢液反应达到最佳的脱氧效果，根据相关资料计算出了最佳的复合脱氧剂组成。     

合金化对铝镇静钢中夹杂物的影响

 为了研究合金化过程对钢液洁净度的影响规律,分析了一种铬铁合金中的夹杂物类型,并采用这种合金在实验室开展合金化试验。通过对比合金化前后钢中的夹杂物类型,研究了合金化过程中夹杂物的演变行为。研究发现,合金和钢中的夹杂物类型超过9种。其中,合金中的夹杂物主要为Cr2O3 SiO2 MnO系夹杂物和Cr2O3 SiO2 MnO包裹SiO2系夹杂物。合金化后,这些由合金带入的夹杂物均在钢液中逐渐消失,并全部转变为氧化铝夹杂物。合金化实际上是一个污染钢液的过程,在工业精炼晚期进行合金调整,钢中会生成大量的氧化铝夹杂物,增加浸入式水口堵塞的可能性。为了尽可能改善钢液质量和避免水口堵塞,合金化应尽量在精炼前期完成。     

精炼工序含铝钢取消钙处理工艺研究及应用

为了避免含铝钢钙处理残余的游离[Ca]与中包水口、塞棒等耐材中的Al2O3发生反应,造成钢水洁净度变差,同时Ca处理产生的CaS夹杂物也会堵塞水口,导致生产事故发生,本文通过开发新的精炼渣系,优化精炼吹氩制度,降低夹杂物的等级,提高钢水内部质量。为低成本生产和洁净钢生产奠定了基础。