浇注过程钢水二次氧化与水口堵塞.ppt

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1、浇注过程钢水二次氧化与水口堵塞蔡开科北京科技大学冶金与生态工程学院2006.121目录1.前言2.炼钢过程钢水氧含量控制3.浇注过程钢水二次氧化现象4.浇注过程水口堵塞现象5.结语21.前言钢中氧－钢洁净度的度量钢中的总氧T[O]＝[O]溶+[O]夹杂钢中T[O]越低，钢越“干净”3产品分类钢种代表规格产品材质特性要求清洁度要求薄板DI罐低碳铝镇静钢0.2~0.3mmt飞边裂纹T[O]<20ppm,D<20μm深冲钢超低碳铝镇静钢0.2~0.6mmt超深冲，非时效性表面线状缺陷[C]<20ppm,[N]<20

2、ppmT[O]<20ppm,D<100μm荫罩钢低碳铝镇静钢0.1~0.2mmt防止图像侵蚀D<100μm,低硫化导架结构材13%Cr0.15~0.25mmt打眼加工时的裂纹D<100μm42NiD<5μm，[N]<50ppm中厚板管线钢X52~70级低合金钢10~40mmt氢引起的裂纹夹杂物形态控制低硫化，S<10ppm低温用钢9%Ni10~40mmt低温脆化P<0.003%,S<0.001%抗层状撕裂钢结构高强钢10~40mmt层状撕裂低磷化、低硫化无缝管座圈材轴承钢50~300mmΦ转动疲劳寿命T[O]<

3、10ppm,[Ti]<20ppm净化管不锈钢10mmΦ电解浸蚀时表面光洁度T[O]<20ppm,[N]<50ppmD<5μm棒材轴承轴承钢30~65mmΦ转动疲劳特性T[O]<10ppm,[Ti]<15ppmD<15μm渗碳钢SCM432、420疲劳特性、加工性T[O]<15ppm，P<0.005%线材轮胎钢丝SWRH72、82B0.1~0.4mmΦ冷拔断裂非塑性夹杂D<20μm弹簧钢SWRSSi-Cr钢1.6~10mmΦ0.1~0.15mmΦ疲劳特性、残余应变性非塑性夹杂D<20μm典型纯净钢对洁净度的要求4

4、2.炼钢过程氧含量控制T[O]＝[O]溶＋[O]夹杂出钢时：[O]夹杂→0，T[O]＝[O]溶；生产统计表明，终点[O]溶（a[O]）决定于：(1)终点[C](2)终点温度；(3)终渣(FeO)含量5(1)终点[C]含量影响Ⅰ区：[O]溶波动在C-O平衡曲线附近(C<0.04%，[O]=600~900ppm)[C][O]=0.0027炉龄<2500炉Ⅱ区：[O]溶远离C-O平衡曲线(C<0.04%，[O]=800~1400ppm)[C][O]=0.0031~0.0037炉龄>2500炉6(2)终点温度影响当终点

5、[C]=0.025~0.04%时，随着温度的升高，终点[O]溶呈上升趋势当T>1680℃时，终点[O]溶明显增加7(3)终渣(FeO)含量终点[C]越低(或后吹)，吹入氧主要用来生成氧化铁，使渣中(FeO)大增，同时增加了终点[O]溶。8在铁水成分和吹炼制度一定的条件下，要降低转炉终点[O]溶，必须准确控制终点钢水碳和温度：(1)控制[C]终不要<0.035%；(2)控制终点温度在1640~1680℃；(3)渣中(FeO＋MnO)在14~18%；(4)动态控制，提高转炉终点碳和温度的命中率，杜绝后吹；(5)强化

6、复吹效果(尤其是对低碳钢)。[C]终＝0.02~0.05%顶吹终点[O]溶＝700ppm~900ppm[C]终＝0.02~0.05%复吹终点[O]溶＝250ppm~600ppm9应该指出，转炉终点[O]溶高，RH脱碳结束后，[O]溶也高BOF-RH-CC工艺生产超低碳钢比较如下：[C]初始/%[O]初始/ppm[C]目标/ppm[O]目标/ppm国外某厂0.02~0.04400~50020~15150~250国内某厂0.02~0.04700~90030~10400~600对生产低碳、超低碳钢用于深冲用途的薄板，

7、应强调复吹效果降低终点[O]，保证产品质量。而不是强调溅渣护炉，提高炉龄。103.浇注过程中钢水的二次氧化现象3.1二次氧化的定义二次氧化：广义来说，二次氧化是指钢水中的合金元素与空气中的氧、炉渣、耐火材料中的氧化物发生化学反应，生成新的氧化物相而污染钢水。生产洁净钢，通过脱氧和精炼操作最大限度去除脱氧夹杂物外，更重要的是防止在浇注过程中二次氧化所产生的外来的大颗粒夹杂物。从提高钢洁净度上讲，提高产品质量就是减少大颗粒夹杂物而努力11项目脱氧产物二次氧化产物1来源内生夹杂物外来夹杂物2平衡氧源元素-溶解[O]－

8、夹杂物平衡。如Al-K钢，Als＝0.05%,相平衡氧[O]=2~3ppmO2-元素-夹杂物平衡。空气中的氧可源源不断供给钢水进行氧化可把合金元素消耗殆尽。3夹杂物尺寸细小，一般<10μm>30~300μm,，甚至几百微米4夹杂物组成组成单一，如Al-K钢，Al2O3，Si-K钢MnO·SiO2组成复杂，是多种氧化物复合夹杂物5冷却速度冷却速度越快，生成夹杂物越细小影响不大6钢中分布细