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1、2000年6月炼钢Jun.200052第16卷第3期SteelmakingVol.16No.3超低碳钢连铸保护渣的发展姜茂发刘承军王云盛朱英雄(东北大学)摘要分析了在连铸过程中超低碳钢铸坯表面渗碳和结晶器内钢液增碳的原因,总结了国内外在抑制超低碳钢增碳方面所做的研究工作,对于研究和开发超低碳钢连铸保护渣具有一定的指导意义。关键词增碳连铸保护渣超低碳钢DevelopmentofMouldPowderforUltra-lowCarbonSteelJiangMaofaLiuCh
2、engjunWangYunshengZhuYingxiong(NortheastUniversity)AbstractThereasonsforcarbonpickupinultra-lowcarbonsteelduringcontinuouscastinghavebeenanalyzedinthispaper.Theapproachestopreventcarbonpickuphavebeenintroduced,whichhavesignificanceinresearchanddevelopmentofmouldpowderforc
3、oncastignultra-lowcar-bonsteel.Keywordscarbonpickupmouldpowderultra-lowcarbonsteel以,研究开发超低碳钢连铸保护渣势在必行。1前言2超低碳钢铸坯增碳机理近几年来,超低碳钢(碳含量小于0.005%(w))由于其优质性能,在国际范围内取得飞速发2.1铸坯表面渗碳展,逐渐取代铝镇静钢成为第三代深冲钢。超低在超低碳钢连铸生产过程中,保护渣中的碳碳钢的成分特点主要包括:超低碳、微合金化、钢质材料向铸坯表面渗透,使铸坯表面碳含量升高。[1]质纯净。超低碳钢的生产已
4、经成为一个国家汽图1为不锈钢铸坯的表面渗碳情况。该铸坯渗碳车用钢板生产水平的标志。我国的超低碳钢生产深度为2mm,在距离铸坯表面0.5mm处渗碳量尚且处于起步阶段,由于冶炼条件及连铸工艺等为0.020%~0.040%(w),在距离铸坯表面处渗诸多方面的限制因素,超低碳钢生产面临严峻挑碳量小于0.008%(w)。由于铸坯表面不平及振战,尤其是直接影响铸坯表面质量的连铸保护渣。连铸保护渣作为结晶器与铸坯之间相互作用的介质,对于连铸工艺至关重要。在超低碳钢的连铸生产过程中,由于保护渣中含有一定数量的碳质材料,容易引起铸坯表面渗碳和结晶器内钢液增碳,造
5、成铸坯精整合格率降低、表面质量恶化[2~6]等问题。目前,我国钢铁企业现场使用的超低碳钢连铸保护渣完全依赖进口,不但大大增加了连铸成本,而且进口保护渣并未从根本上解决超低碳钢增碳这一世界性难题。超低碳钢的增碳[7]图1不锈钢铸坯的表面渗碳情况问题,这是国内外冶金工业亟待解决的课题。所联系人:刘承军,博士,沈阳市(110006)东北大学炼钢教研室姜茂发等:超低碳钢连铸保护渣的发展53痕的存在,其表面渗碳程度各不相同,其中振痕谷质材料进入钢液中,引起结晶器钢液增碳,一般可[10]处表面渗碳最为严重。增碳0.002%~0.003%(w)。结晶器
6、的振动,[7]竹内英磨等人测定了碳在保护渣熔化结构浸入式水口流出钢流对钢液的搅拌,尤其浇注速中的分布情况,研究发现:度不稳定造成结晶器内钢液面的波动,使钢液与(1)熔渣层中碳含量为0.10%~0.40%保护渣中碳质材料(富碳层或粉渣层)直接接触,[7,9,10](w),且在保护渣原始碳含量无关。产生钢液增碳问题。(2)在熔渣层与烧结层之间存在一个碳富集3抑制超低碳钢增碳的主要研究方向层。当富碳层进入结晶器与铸坯之间,接触凝固坯壳时,将会发生铸坯表面渗碳问题。3.1抑制铸坯增碳措施[8]S.Terada等人对富碳层做了进一步的研3.1.1加
7、入氧化剂使碳氧化究,发现富碳层的厚度和碳含量与保护渣中碳质保护渣中加入氧化剂二氧化锰可使熔渣层厚材料的类型和含量有关,富碳层厚度约为0.3~度增加,富碳层中碳含量降低,从而有效控制铸坯3.0mm,碳含量比保护渣原始碳含量高1.5~5增碳量。在保护渣中碳含量相等的条件上,采用倍,如图2所示。他们提出富碳层是渗碳、增碳的含二氧化锰保护渣和不含二氧化锰保护渣相比主要原因,理由如下:[8]较,超低碳钢增碳量减少30%~50%。(1)富碳层靠近钢液弯月面,容易与钢液、铸3.1.2采用快速燃烧型碳使碳氧化坯接触。[8]S.Terada等人对不同类型的碳进
8、行差热分(2)富碳层具有非烧结特性,容易与熔渣、钢析,发现活性碳的燃烧温度较炭黑、石墨、焦炭低。液混合。实验结果表明,采用含活性碳的保护渣可使熔渣(3
