高铝电工钢用"SIPS系列"结晶器保护渣的开发

高铝电工钢不同于普通钢,在连铸过程中,钢液中的铝和保护渣中的SiO2发生反应,致使结晶器保护渣的特性发生很大变化,并导致漏钢等连铸事故,造成产量下降。日本品川耐火材料公司开发出高铝电工钢用新型结晶器保护渣。该保护渣可保持稳定的熔渣层厚度,消除了漏钢事故。此外,连铸浇次由1个浇次增加到多个浇次,促进了连铸产量的提高。     

F-对高铝钢连铸保护渣理化性能的影响

高铝钢连铸过程中,为了避免或减轻钢液中Al与保护渣中SiO2发生反应,设计了低SiO2、高Al2O3含量的高铝钢连铸保护渣,通过添加适量的F-调节熔渣理化性能,实验考察了F-含量对高铝钢保护渣熔点、粘度特性及渣膜传热特性的影响. 结果表明,F-含量在5.8%~8.8%内,渣系中平均增加1%的F-,熔化温度降低4.5℃,保粘度降低0.004 Pa×s;随F-含量增加,渣膜热流密度增加,特征时间降低;对于5.8%和8.8% F-含量保护渣,保护渣最少孕育时间均为6 s,晶体生长需要的最短时间由46 s缩短为30 s;实验条件下,结晶动力学分析表明其按照1维方式生长.     

CaO/Al2O3比对高铝钢连铸保护渣凝固结晶行为的影响

针对目前高铝钢用常规结晶器保护渣中SiO2易被钢液中Al还原导致连铸坯质量缺陷及非反应性保护渣消耗量偏低和润滑差的问题,基于CaO-SiO2-Al2O3三元系相图设计了SiO2含量为20%(w)的CaO-SiO2-Al2O3连铸保护渣,并采用热丝法模拟研究了CaO/Al2O3比对该渣系凝固结晶行为的影响. 结果表明,随CaO/Al2O3比的增加,保护渣的结晶性能增强;CaO/Al2O3比在0.7~1.3范围内其凝固固相分数较小,与现用工业渣具有相似的润滑作用. 综合考虑保护渣的传热和润滑作用,高铝钢保护渣中CaO/Al2O3比范围应为0.7~1.3.     

MgO对高铝钢非反应性保护渣理化性质的影响

通过钢-渣界面反应实验设计了非反应性保护渣,并采用渣柱变形法、旋转粘度计、热丝法和渣膜热流模拟仪分别研究了MgO含量对其熔融特性、粘度特性、结晶特性及渣膜传热特性的影响.结果表明,实验渣系半球点温度在1060～1180℃内,且在2%～8%内平均每增加1%的MgO半球点温度升高约20℃.当MgO含量从2%增加到8%时,保护渣的粘度及粘流活化能均先下降而后陡然增大,转折点对应MgO含量为6%.增加MgO含量,非反应性保护渣晶体析出的孕育时间延长,有利于减弱高铝钢浇铸过程中渣圈的发展.随着MgO含量的增加,非反应性保护渣渣膜厚度减小、结晶率降低,渣膜传热特征时间、最大热流密度及平均热流密度均增大.     

连铸用无氟保护渣的研究

连铸用保护渣以氟化物作为粘度调节剂已使用多年，由于其对健康的危害性，人们开始了无氟保护渣的研究。1分析保护渣的粘度主要受以下因素影响：一是渣中O／Si比。当其比值等于4时，形成独立的硅氧四面体，并不增加渣的粘度；当其比值小于4小时，形成二聚体［SiO4］6-、三聚体［SiO4］8-等负离子团聚合体，使渣的粘度增加；二是保护渣的组成。保护渣在使用过程中吸收钢液中的非金属夹杂物，使渣中Al2O3含量高。如钢液中酸溶铝为0.07％，渣中Al2O3含量将提高到20％-30％，使渣的熔点升高，粘度变大，性能变差。对于渣中O／Si＜4时．在铸…     

非球形固态夹杂物穿过钢-渣界面行为研究

为了解释炼钢过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除的现象,基于分离过程中受力分析,建立了描述八面体和板状夹杂物穿过钢-渣界面行为的数学模型。与传统数学模型相比,本模型考虑了夹杂物周围钢-渣界面变形引起的界面变形阻力。同时,采用该模型研究了各相(钢液、渣和夹杂物)界面张力和顶渣黏度等因素对固态夹杂物穿过钢-渣界面分离行为的影响。结果表明,若忽略固态夹杂物溶解过程,钢液、顶渣和夹杂物体系释放的界面自由能是固态夹杂物穿过钢-渣界面的驱动能,且该动能已足够保证多数固态夹杂物穿过钢-渣界面进入渣层。固态夹杂物溶解过程释放的吉布斯自由能远大于该过程释放的界面自由能,固态夹杂物接触钢-渣界面的瞬间被顶渣吸收去除。     

保护渣中SiO_2、Al_2O_3、CaO、MgO、TFe的 X 荧光光谱分析

一、前言冶金浇铸过程中,纲夜上面漂浮着夹杂物。为了提高钢锭的质量,人们加入不同类型的保护渣,以吸收和溶介钢液面上的浮渣。目前,国内分析保护渣中各元素含量,多是采用原子吸收和化学分析法。本文主要讨论用VRA一20R入荧尤光谱仪,分析我所保护渣样品中二氧化硅,三氧化二铝、氧化钙、氧化镁和全铁。     

粉煤灰在模铸保护渣生产上的应用

在铸钢过程，为了提高钢锭表面质量，防止钢液氧化，减小钢液面热损失，须加入铸钢保温材料，而粉煤灰则是一种较好的保护渣材料。     

浅析转炉挡渣出钢的几种方法

通过对现今转炉挡渣出钢的几种常见方法进行论述,探讨了不同挡渣出钢方法对转炉出钢洁净度的影响,阐述了挡渣出钢技术未来发展的趋势及应用的前景。     

双渣转炉炼钢新工艺高温脱磷试验研究

提出了“留渣+双渣”转炉炼钢新工艺,对此工艺的过程控制进行实验研究,结果表明：“留渣+双渣”炼钢工艺的主要工序是,脱磷期终止→排除脱磷渣→脱碳期→脱碳期终止→排除脱碳渣→转炉内固化处理→下一炉冶炼。全程紧密调控转炉内的钢渣渣量、氧化性、碱度等指标,确保在脱磷期终止时的脱磷渣渣量在6～8 t钢,在完成一轮冶炼后,确保炉内渣量在12～13 t钢,平均渣量在8 t钢左右;在后续持续冶炼过程中,可适量缩减石灰投用量,从6.5 t钢逐步下调至3.1 t钢,同时钢水含量也从0.018%降低为0.005%。     

新型连铸浸入式水口渣线材料的研究

为了提高连铸工艺技术性能和降低操作成本 ,无论在设计方面还是冶金领域都必须进行研究。浸入式水口的使用寿命受以下三种因素的影响 :(1)冶炼侵蚀性钢 (氧含量高或与渣混合 )时对内孔的侵蚀 ;(2 )冶炼超低碳钢时 ,诸如Ａｌ2 Ｏ3 等脱氧产生结瘤 ;(3)ＺｒＯ2 Ｃ渣线材料与钢液或保护渣反应造成的侵蚀。随着薄板坯浇铸速度的提高 ,以及侵蚀性保护渣的加入 ,渣线部位的侵蚀加剧 ,开发新的ＺｒＯ2 Ｃ材料十分必要。大多数消费者使用含 12 %～ 15 %石墨的普通ＺｒＯ2 Ｃ材料作为复合渣线材料 ,为了满足浇铸产品质量的要求 ,必须在材料和设计…     

250 t钢包底吹氩卷渣和钢液裸露的模拟

针对某钢厂250 t钢包底吹氩气过程进行水模型实验和数值模拟,考察了吹气量和渣层厚度对卷渣行为和吹气量、渣层厚度及透气砖透气性能对钢液裸露面的影响,分析了卷渣形成机理. 结果表明,吹气量对卷渣形成具有决定性作用,吹气量控制在0.96 m3/h(对应实际流量69 m3/h)以下可避免卷渣;随着吹气量的增加,钢液裸露面积逐渐增大,当吹气量达到0.70 m3/h时,钢液裸露面积百分比约达14%,继续增大吹气量,其增加幅度变缓;随着渣层厚度的增加,临界卷渣吹气量和钢液裸露面积逐渐减小,以37 mm(对应实际渣厚150 mm)厚渣层覆盖,可有效防止钢液二次氧化;透气砖堵塞对钢液裸露面积影响较大,顶部钢液形成两不同大小的裸露亮圈,并加重对包壁耐材的冲刷与侵蚀,降低钢的洁净度. 工艺优化后,钢包水口结瘤率降低至0.1%以下,且可降低生产成本.     

中碳钢连铸保护渣显微结构的研究

为优化设计连铸保护渣,更有效地满足连铸 生产工艺的要求,采用偏光显微镜和扫描电子显微 镜,针对两种粘度不同的连铸保护渣在不同温度 (1150℃、1200℃、1250℃保温1h和1350℃保温 0.5h)处理后的显微结构进行了研究。结果表明:这 两种保护渣的结晶相主要是枪晶石和硅灰石;低温时 以枪晶石为主,随着处理温度的升高,硅灰石晶体数 量增多,晶体发育程度也越来越明显。粘度低的中碳 钢保护渣,在1250℃时枪晶石晶体发育比较明显,硅 灰石的数量比较少而且发育不完整。粘度高的保护 渣中,枪晶石在1200℃时结晶程度较为明显;而硅灰 石在1200℃时明显出现,数量比较多,且晶体发育较 明显,在1350℃下其结晶程度最为明显。     

浸入式水口渣线ZrO2-C材料的侵蚀机制

通过观察损毁样品的侵蚀和渗透情况,研究浇铸TRIP钢时保护渣对ZrO2-C渣线材料的侵蚀机制。ZrO2及其稳定剂CaO的侵蚀溶解是渣线材料侵蚀的决定因素。氧化是石墨损毁的主要方式,石墨在钢水里的溶解对其损毁不起重要作用。ZrO2溶解量和石墨氧化量的比值随着热面到钢水垂直距离的减少而减少。然而,与其他炼钢用碳结合耐火材料不同,在本研究的特殊情况下,石墨被保护渣浸润,它仍然充当耐火成分,但仅部分作为抗渣渗透剂。渣渗透后,ZrO2开始被侵蚀,降低了抗渣侵蚀性,然而渣中成分的气相传输可能导致CaO在未渗透区域脱溶。     

固/液态夹杂物穿过钢渣界面的分离机理

对液态和固态夹杂物穿过钢?渣界面的分离过程进行了物理模拟实验,研究了钢包内固态夹杂物比液态夹杂物易被去除的原因. 结果表明,固态夹杂物不被钢液润湿,在界面张力的作用下,固态夹杂物与界面之间的钢液在极短的时间内被排尽,导致固体夹杂物瞬间进入渣层. 液态夹杂物易被钢液润湿,界面张力使液态夹杂物与界面之间的钢液不能排尽,形成液膜. 液膜内的钢液在压力的作用下排尽,导致液膜破裂,液态夹杂物瞬间进入渣层. 实际液态夹杂物停留在钢?渣界面处的时间明显长于固态夹杂物穿过钢?渣界面所需时间.     

新型转炉挡渣技术的应用

正转炉炼钢的过程,就是利用各种造渣工艺,去除钢水中各种杂质的过程。钢水在冶炼过程中形成的杂质,以钢渣的形式漂浮在钢水表面,如果不及时排除,渣中的杂质就会重新返回钢水中,形成回S、回P等,影响钢水的质量。因此,转炉出钢时,必须采取挡渣措施,防止在出钢过程中钢渣和钢水一起流入钢包。0*1传统的挡渣工艺——挡渣球(塞)方式国内的炼钢企业多年来一直采用挡渣球方式挡渣。挡渣球是密度(4.0 g·cm-3左右)介于钢水与钢     

安钢板坯连铸保护渣的性能优化

安钢第三炼钢厂板坯连铸机投产于 1999年 11月。投产初期 ,由于保护渣选择不当 ,铸坯出现了大量纵裂、夹渣等表面缺陷 ,后来 ,在保护渣生产厂家的配合下 ,结合生产实际 ,对保护渣的性能进行了优化 ,开发了新的保护渣。经试验及扩大试用后 ,效果很好 ,板坯表面质量大为改观 ,纵裂、夹渣等缺陷大幅度降低。1　原用保护渣及存在问题分析1.1　原保护渣的性能在安钢三炼投产初期 ,三炼钢与保护渣生产厂家一起 ,设计了 3种用于浇铸 2 0 0mm厚的板坯的保护渣。这些保护渣均为碱性中空颗粒预熔渣 ,其化学组成见表 1,物理性能如表 2所示。表 1　保护…     

铝炭质滑板的抗侵蚀特征分析

对经钢渣和钢液侵蚀后的铝炭质滑板分别进行了SEM、EDAX和XRD分析。结果表明 :钢渣侵蚀后滑板的渣层、反应层和过渡层的厚度均为 2 0 0 μm左右 ,彼此之间存在明显的边界 ,能有效阻隔S、Mg、Ca向毗邻内层的扩散渗透 ,提高了滑板的抗渣性。对于钢液侵蚀后滑板 ,各层之间的边界较模糊 ,杂质及微量元素富集于亚表层 ,且亚表层在冷却时脱碳形成疏松多孔结构 ;由于反应层较厚 (～ 6 0 0 μm) ,对免遭钢水杂质的深度侵蚀起到了保护作用     

放热型颗粒状结晶器保护渣

为了提高钢质量,必须要改善结晶器保护渣性能,颗粒状结晶器保护渣可以保持良好的工作环境.然而,颗粒状结晶器保护渣保温性能不如粉末状保护渣.为了开发添加金属的放热型颗粒状结晶器保护渣,改善作业环境,开发了添加金属材料的结晶器保护渣新技术,使保护渣有足够热量,并能够改善钢质量.     

典型钢渣的化学成分、显微形貌及物相分析

用XRD、XRF、SEM-EDS等分析方法对20家钢铁企业的铁水脱硫渣、转炉钢渣、电炉氧化渣和精炼渣进行了化学成分、显微形貌及物相分析,分析结果表明脱硫渣中硫和金属铁含量较高,其化学成分和物相与脱硫剂种类有密切关系;转炉钢渣的主要物相是硅酸钙相、铁酸钙相、RO相和f-CaO相;电炉氧化渣的碱度整体比转炉渣低,因此还出现了明显的橄榄石相;精炼渣主要成分为CaO、Al2O3、MgO和SiO2,因精炼渣渣系的不同,渣中各成分含量会有较大变化.分析结果为钢渣的分类综合利用起到一定的指导作用.