20g钢中夹杂物研究

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1、20g钢中夹杂物研究闰卫兵杨海平2,任毅】第（1・北京科技大学冶金学院，北京100083;2.河北钢铁集团宣钢公司炼钢厂，河北宣化075100）摘要:20g钢在轧制过程中易发生表面纵裂，对钢水中氧、氮含量和纯净度要求严格。研究了宣钢炼钢厂生产20g钢过程中各工序钢中全氧及氮含量的变化，夹杂物的种类及粒度分布，人型夹杂物的组成、分布及其来源。介绍了非稳态浇铸对铸坯洁净度的影响，使用示踪剂追踪了夹杂物的來源，并制定了改进措施，20g钢铸坯质量得到显著改善。关键词:20g钢;夹杂物;研究1前言宣钢炼钢

2、厂生产20g钢工艺流程为:120t顶底复吹转炉-130tLF精炼-连铸。选取了20g钢1个中包浇次的中间包询2炉取样。在钢包和中间包钢液中取氧氮样、电解样，在连铸浇铸过程小切取铸坯样，取样前在钢包渣、屮间包覆盖剂加入示踪元索，并利用结晶器保护渣中固有的示踪剂K和Na跟踪钢包渣、中间包覆盖剂、结品器对钢液的污染。根据铸坯样中夹杂物的示踪剂判定夹杂物的來源,对铸坯样进行夹杂物的检验，分析其夹杂物的种类、数蜃、形态、分布。2各工序钢中全氧及氮含量的变化钢中的氧、氮含量主要与转炉冶炼、炉外精炼及保护浇铸

3、有关。因此，分别在钢包、小间包及铸坯取样,精炼过程钢中平均T［O］和［N］的变化规律如图1所示，浇铸过程屮间包钢液中平均T［O］和［N］的变化规律如图2所示，铸坏中平均T［O］和［N］的变化规律如图3所示。图120g钢稱炼过程平均氧氮含挺的变化卜「畀・IChnn芻ucifccmlrnt

4、：

5、含量升高;LF精炼末期，钢水通过弱氮气底吹，使钢水中氧氮含量降低。I;ig2("hunge<>(averagecimtcntofoxygenandnitrogeninoMmgnl2(>xMee!701龍连浇坏lit正常坯6说正常坏图320g钢铸坯中平均氧氮含■变化big*3Changeofaveragecontentofoxygenandnitrogcninci*iingHkrnkof20gskvl建ew髓屋X分析图1、2可知，20g钢在浇铸过程中的氧、氮含量变化为:钢液由钢包流入中间包时保护浇

6、铸效呆较差,二次氧化严重，且非稳态钢液而波动较人，容易造成卷渣，致使钢液污染，洁净度下降。非稳态浇铸时钢液洁净度较差，二次氧化严重，应严格保护浇铸。换包时应及时调整拉速，避免中间包钢液面产生较人波动。一般在浇铸过程中，钢液中的夹杂物经过钢包和中间包的上浮，夹杂物数量减少，钢的洁净度升高。但在图3(a)所示的试验中，铸坯中的T［O］和［N］却有升高的反常现彖，为了核实数据的准确性，将铸坯中切取的备样再次进行氧氮分析，结果如图3(b)所示。分析认为:屮I'可包内钢液由1流向6流流动过程屮有二次氧化，

7、致使6流铸坯小氧氮含量升高。3各工序钢中夹杂物的分析对20g钢试样进行金相试验，观察钢屮夹杂物的形貌，主要有球形、三角形和不规则夹杂物3种。3.1LF梢炼中夹杂物的组成LF精炼屮钢水的夹杂物主要是球形，其他氧化物和点状硫化物尺寸较小。其小钙铝酸盐和钙硅酸盐较多，硫化钙夹杂较少。钙铝酸盐夹杂组成为Ca20%〜50%、A110%〜15%、Si5%〜7%o3.2LF处理后夹杂物的组成LF处理后钢水屮沿晶硫化物较多，且有聚集状铝氧化物。钢水屮的夹杂物主要有硫化镒和氧化铝。硫化镒夹杂物组成为Mn30%〜5

8、0%、S20%〜30%,氧化铝夹杂物组成为A130%〜40%、Fe3%〜20%。3.3中间包内钢水的夹朵物组成中间包钢水夹朵物主要是粒径10屮n左右的氧化物和硫化物，以及少量的沿品硫化物，其小氧化物主要是钙硅铝镁复合夹杂物，硫化物主要是硫化镒夹杂物。复合夹杂物组成为Ca15%〜30%、Si5%〜10%、A13%〜10%、Mg<5%,硫化镒夹杂物组成为S10%〜30%、Mn20%〜50%o3.4铸坏中夹朵物的组成20g钢铸坯中夹朵主要有3类:CaS-SiO2-Al2O3复合夹朵物、MnS夹朵、Ag

9、?夹杂，其中CaS-SiO2-AI2O3复合夹杂物最多，其次是MnS夹杂，AI2O3夹杂最少。铸坯中夹杂物含硫较高，CaS-SiO2-AI2O3复合夹杂硫含最为3%〜15%,MnS夹杂屮硫含最约为25%。3.5各工序钢屮夹杂物数量的变化各工序20g钢中夹朵物的变化如图4、5所示。I.F前LF中IJCi中包II。悬屮包矗念图4钢各工序夹杂物数量的变化Fi

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