重钢低碳低硅钢可浇性研究

摘要

在冶炼低碳低硅钢时通常用铝脱氧,但是铝脱氧对连铸钢水的流动性及可浇性影响很大。如果脱氧不良,铸坯将会产生皮下气孔和表面缺陷;如果脱氧过度,又会增大钢水粘性,流动性变差,生成的Al2O3高熔点夹杂物易在中间包水口内壁富集结瘤,堵塞水口,影响顺利浇铸,并会使铸坯中夹杂物增多。所以,钢水氧化性控制是生产低碳低硅钢的关键。控制好生产工艺制度,尤其是脱氧制度,可以有效地防止水口结瘤。本文针对重钢生产12LW钢出现水口堵塞问题,研究不同生产工艺对水口结瘤的影响,重点是分析重钢水口结瘤的成因,为解决重钢生产12LW钢出现的水口堵塞问题和提高重钢生产以12LW钢为代表的低碳低硅钢水的浇注性能提供实践和理论依据。研究结果表明:水口结瘤物的主要来源是小于50μm的Al2O3、SiO2、硫化物小夹杂,尤以5～10μm居多。结瘤物的主要成分是Al2O3,其次是SiO2、CaO、Fe2O3及少量的MgO和ZrO2。同时,研究发现Al、Ca、C和Zr在结瘤物上是呈一定规律分布,表明了来自钢液中的夹杂物在水口耐火材料中的传递是一个粘附和聚集的过程。因此,去除或减少钢水中的夹杂,提高钢水的清洁度,才能有效地减少重钢水口结瘤问题。现场试验发现,大吹时间在2min左右,而软吹时间大于5min,并且软吹氩气流量为12～13m3/h时,钢液中氧化物夹杂物去除效果最好。脱氧分析表明,出站氧控制在20～40 ppm和中间包氧控制在20～30 ppm范围内既有利于控制铸坯皮下气孔,同时又可防止水口堵塞。

目录

摘要

ABSTRACT

1 文献综述

1.1 低碳低硅钢的特点

1.2 国内外低碳低硅钢生产现状

1.2.1 国外生产低碳低硅钢现状

1.2.2 我国生产低碳低硅钢概况

1.3 低碳低硅钢生产过程的增硅现象

1.3.1 增硅的原因

1.3.2 防止增硅的措施

1.4 低碳低硅钢的水口结瘤

1.4.1 水口结瘤物的分布

1.4.2 水口结瘤物的来源

1.4.3 水口结瘤机理

1.4.4 水口结瘤的危害

1.4.5 防水口结瘤措施

1.5 本课题研究的目的、意义及主要内容

1.5.1 研究的目的、意义

1.5.2 研究的主要内容

2 水口结瘤成因分析

2.1 实验目的

2.2 实验准备

2.2.1 试样的制备

2.2.2 实验方案

2.3 实验结果及分析

2.3.1 水口外壁渣线部位结瘤物电镜结果及分析

2.3.2 水口外壁渣线以下部位结瘤物电镜结果及分析

2.3.3 水口内壁结瘤物扫描电镜结果及分析

2.4 夹杂物向水口壁的传递与粘附

2.4.1 夹杂物的传递

2.4.2 夹杂物的粘附

2.5 本章小结

3 重钢低碳低硅钢生产现状调查研究

3.1 调研取样方案

3.2 低碳低硅钢生产工艺制度

3.2.1 出钢操作制度

3.2.2 脱氧制度

3.2.3 氩站精炼工艺

3.2.4 连铸工艺

3.3 终点碳氧关系分析

3.4 脱氧制度分析

3.4.1 脱氧合金化分析

3.4.2 深脱氧分析

3.4.3 中间包增氧分析

3.4.4 中间包增硅分析

3.5 钢水中夹杂物分析

3.5.1 实验目的

3.5.2 试样准备

3.5.3 夹杂物分析实验结果及分析

3.5.4 夹杂物扫描电镜结果及分析

3.5.5 钢中全氧量结果及分析

3.5.6 氩站精炼对夹杂物去除量分析

3.6 水口结瘤控制措施

3.7 本章小结

4 结论

致谢

参考文献