钙处理钢中夹杂物行为的研究

《钙处理钢中夹杂物行为的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、http://www.gtjia.com钙处理钢中夹杂物行为的研究夏春祥1，张超1，何金平1，王春锋1，朱万军2，吴维轩1(1武汉钢铁(集团)公司条材总厂CSP分厂，武汉4300832武汉钢铁(集团)公司研究院，武汉430080)摘要：为改善武钢CSP产线钢水的连浇性，通过工业试验对钙处理钢中夹杂物的变化进行了研究，试验结果表明，钙处理后，钢中夹杂由Al2O3和MnS转变为铝酸钙盐或CaO-Al2O3-MgO-CaS复合夹杂，由于钙处理对夹杂物的聚合变性作用，钢中≥5µm夹杂物比例增加。通过热力学计算分析了钙处理对夹杂物变性的条件。根据试验结果对工艺进行了优化，钢水结瘤断浇次数由3．

2、6次／月降低到1．5次／月。关键词：CSP；钙处理；夹杂物；工艺优化由于薄板坯连铸用浸入式水口较常规板坯用水口细小，浇铸铝镇静钢时水口很容易结瘤，对生产稳定顺行造成影响。因此，为解决钢水浇铸困难问题，各钢厂一方面提高钢水洁净度，另一方面在精炼结束采用钙处理工艺来改善钢中夹杂物形态减少或防止水口结瘤现象发生。武钢CSP产线在生产铝镇静钢时虽然也采用钙处理工艺，但还是经常出现水口结瘤，从而导致塞棒上涨、液位波动、卷渣等系列问题，严重时会导致生产中断，这对生产和铸坯质量都带来较大影响。因此，为保证CSP连铸生产稳定，提高钢水连浇炉数，改善钢水洁净度，2009年底通过试验对武钢CSP流程钙处

3、理钢中夹杂物行为进行了研究，并对工艺优化提出改进建议。1工业试验对Q235B钢一个浇次连续6炉钢进行试验，考察不同钙处理条件下钢中夹杂物变化情况。工艺流程如下：铁水脱硫预处理→150t转炉冶炼(出钢脱氧)→氩站吹氩(提前造渣)→LF炉精炼→钙处理→出LF炉→CSP连铸(1100mm×70mm)。转炉出钢采用挡渣塞和挡渣球挡渣，并加锰铁和铝铁脱氧；氩站加铝丸脱氧，并提前造渣；LF精炼进行造渣、脱硫、升温、成分调节等处理，精炼结束对钢水进行钙处理，钢水离站前软吹氩，进一步去除夹杂，之后运往连铸平台进行浇铸。试验过程对LF处理开始、造渣后、钙处理前后、中间包钢水进行取样分析，试样加工后作金

4、相显微镜、电子探针、扫描电镜检验及化学分析。2试验结果与讨论2．1LF精炼过程钢中T．O和[N]含量变化对LF精炼过程钢中w(T．O)和w(N)含量作了分析，LF精炼结束(钙处理前)时，钢中w(T．O)量为(14—29)×10-6，平均20．3×10-6，w(N)为(35—40)×10-6，平均34．7×10-6；由于喂线及浇铸过程钢水二次氧化，钢中w(T．O)和w(N)含量逐渐增加，钙处理后，钢中w(T．O)为(14—36)×10-6，平均24．7×10-6，w(N)为(32—40)×10-6，平均36．7×10-6；中包w(T．O)为(20—34)×10-6，平均28．2×10-

5、6，w(N)为(33—47)×10-6，平均40．2×10-6；铸坯中w(T．O)为(23—25)×10-6，平均24×10-6，w(N)为(31—33)×10-6，平均32×10-6。图1给出了LF精炼过程钢中w(T．O)和w(N)含量平均值变化趋势，由图1可知钙处理后与w(T．O)量与w(N)含量都呈增加趋势，需要抑制精炼后期和浇铸过程钢水的二次氧化。2．2钢中夹杂物尺寸与分布表1给出了LF精炼工序钢中夹杂尺寸分布。喂线前、后和中包钢样的金相显微统计没有观察到>20µm的夹杂物，夹杂物基本<10µm，其中<2．5µm的夹杂物数量占夹杂物总量55％以上。喂钙线后钢包钢水中<2．5µ

6、m夹杂物比例减少，钙处理对夹杂物的聚合变性作用使≥5µm夹杂物比例增加。到中间包后，钢水中<2．5µm的细微夹杂物比例明显增加，且夹杂物尺寸基本在在5µm以内。http://www.gtjia.com2．3钢中夹杂物变化LF精炼结束后、钙处理前钢中夹杂物形貌(如图2所示)。夹杂物主要为块条状Al2O3，MnS，有少量镁尖晶石，这些夹杂物尺寸在10µm以内。喂钙线后钢中夹杂物形貌和尺寸(如图3所示)。观察发现，钙处理前后钢中夹杂物形态变化明显。由于钙与钢中Al2O3和硫化物夹杂反应生成多种形式的铝酸钙及复合夹杂，钙处理后钢中夹杂物已被球化或正在发生球化转变，此时夹杂物主要为复合夹杂，组

7、成为铝酸钙盐或以镁尖晶石、铝酸钙为核心，外面包裹一层CaS，这类尺寸较大的复合夹杂容易上浮去除。中包钢水典型夹杂物形貌(如图4所示)。夹杂物主要呈球状，尺寸较小，这类夹杂物主要为CaO-Al2O3-MgO-CaS复合夹杂。http://www.gtjia.com2．4钙处理对夹杂物的控制2．4．1钙处理对Al2O3夹杂物的控制铝镇静钢钙处理可以将钢中固态Al2O3夹杂变性为液态铝酸钙，抑制水口堵塞。随着钙加入量的不同，钢中Al2O3会转变成多种形式的铝酸钙