防止水口结瘤措施研究

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1、防止水口结瘤措施研究防止水口结瘤是炼钢生产中的一道难题。如何加强过程控制，有效减低结瘤程度，需要下大力气进行研究攻关。1水口结瘤物的主要成分有关研究资料显示，水口结瘤物中组元A1203夹杂的来源如下：L1水口耐火材料孔隙中吸附氧或由于浇注下落运行造成的负压，把空气吸入水口内与钢液中的A1反应生成A1203o水口烘烤温度过高时会岀现这种情况，曲于烘烤时水口表面成分被耐材中的C还原形成凝聚物，增加了耐材透气性，空气中的氧穿过耐材氧化钢水中的A1生成A1203o1.2钢液与水口表面润湿，借助于钢流的脉动，把A1传送到水口表面材料

2、中的SiO2发生反应也生成A12O3。1・3钢液流经水口时，因温度降低，使A1・O平衡发生移动析出的［0］与钢中［A1］反应生成A12O3e1.4钢水中悬浮的A12O3夹杂。2水口结瘤形成的机理水口结瘤的形成有以下几个因素:2.1在炼钢过程中，钢水中实际氧含量要高于平衡氧含量，过程氧主要通过脱氧合金化去除，脱氧产物一部分进入渣中，另一部分滞留在钢中成为夹朵。A1作脱氧剂，其脱氧产物主要是A1203,它的熔点高达2050°C,A1203与钢水润湿角为0,钢水与A1203的界面张力较大，A1203有相互聚群倾向，两个10umA

3、1203夹杂黏结只需要0.03s,黏附力很大且黏附后有足够的强度，因此，影响钢水的纯净度，在浇注过程中使钢水流动性变差，并与二次氧化生成FeO形成FeO-A12O3,附着在水口壁，造成水口结瘤。2.2钢液中存在着悬浮的固体脱氧产物A1203,水口内壁存在着由少量的Si02、MnO、A1203、Fe203等组分黏度较大的熔融玻璃体，钢水从中间包流经浸入式水口吋，钢液产生收缩，由于流动的惯性作用，钢流在水口内会继续收缩形成收缩断面,然后注流逐渐扩大到全断面。因此，在水口上部、两侧区域产生了流动分离现象，在紊流作用匚靠近水口内壁

4、附近流速很低，促进了A1203在水口内表面的沉积。2.3由于钢液与水口材料反应等原因，使水口内壁在浇注过程中不可能保持原来的光滑程度，因而使二者接触界面减少，接近水口内壁钢液中的A1203质点就附着在表面上，在边界层涡流作用下，细小的A1203发生碰撞、烧结、长大，在水口内壁沉积过饱和而析出。2.4在精炼中加入FcMn和FcSi合金，进行脱氧合金化，其脱氧产物分别是MnO和Si02o当Mn/Si为1.5〜1.9时，其脱氧产物主要是小尺寸熔点达1700°C的Si02,它弥散在钢水中必然恶化钢水的流动性，导致水口结瘤。2.5从

5、结瘤物中看到的MgO-A12O3和MgO-Fe2O3类尖晶石夹杂，则是由炉衬、钢包和水口用耐火材料造成的外來夹杂。3防止结瘤的控制措施3.1电炉冶炼环节1）根据料况和配碳量，确定合理的冶炼方式，做到电氧良好的结合。2）强化溶清碳的控制，必须保证大于1550°C进行取样，保证溶清碳准确。3）保证高温氧化脱碳的成功进行，氧化期要快速提温，同时要保证0.30%的脱碳量，形成钢液沸腾，充分上浮夹杂物。4）准确控制终点碳（终点碳尽可能往上限控制），加强电炉预脱氧，杜绝过氧化，保证出钢时钢水稳定的、低的氧化性。5）杜绝电炉出钢下渣。3

6、.2精炼炉冶炼环节1）合理调整铁芯铝的加入量（终点碳偏低时往上限控制），保证初脱氧的收得率，以在后期较长时间内充分上浮A1203夹杂。2）加强扩散脱氧操作，保持白渣，尽可能去除钢屮的氧，减少钢种夹杂物的产生。3）加强终脱氧操作，喂铝线低碳钢1.2Kg/t,中高碳钢0.8〜l.OKg/t,保证低碳钢岀钢［A1］控制在0.025〜0.04%Z间，屮高碳钢岀钢［A1］控制在0.02-0.03%之间。4）强化渣况控制，保证合理的粘稠度，碱度3.5〜5.0,保证渣子的吸附能力。5）合理进行吹氮操作，保证夹杂物充分上浮，同时钢水不能裸

7、露吸气。6）精炼渣中的FeO保持小于0.5%,精炼时间不低于45mino7）严格控制钢水增碳操作，钢水增碳耍小于0.10%。8）精心操作和控制，保证渣线部位侵蚀较轻。3.3VD炉操作环节1）喂鈣线对夹杂进行变形处理。控制钢水屮的铝含量和对其氧化物的变形处理是减少钢水浇注水口结瘤和钢材内在质量的冇效途径。使高熔点的A1203转变为低熔点的铝酸钙，改善了可浇性，据统计，通过控制［%Ca］/［%Al］得到表1中的3种情况：表1钙与铝在钢水中不同含量对钢水流动性的影响[%CaO]/[%A1203]结果小于0.07增加钙用量可使浇注

8、性得到改善小于0.1至（）.15,大于0.07生成CaO-6A12O3,水口容易结瘤大于0.1生成12CaO・7A12O3,有效改善钢水的流动性采集一定数据，对喂钙线量进行进一步确认。2）VD后的钢水尽量用双层覆盖剂进行对钢水的保温效果好些，上层用炭化稻壳，其气孔性好，对钢水的散热减少，下层用碱性的覆盖