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1、连铸板坯夹杂及其控制途径杨振南 青兆民 摘 要 阐述了柳钢连铸板坯内现在的非金属夹杂物的类型、分布及其对钢板性能的影响,并提出了控制非金属夹杂物的途径。 关键词 夹杂物 挡渣 过滤器 保护渣 控制ControlonInclusionsinConcastSlabYangZhennan QingZhaomin(LiuzhouIron&SteelCorp.) Abstract Thispaperdescribesthetypesanddistributionofnon-metallicinclusionsinconcastslabsandit
2、sinfluencesontheperformanceofsheetinLiuzhouIron&SteelCorporationatpresent.Meanwhile,somewaystocontrolnon-metallicinclusionshavealsobeenpntforwardherein. Keywords inclusion slag-stopping filter castingpowder control1 前 言 随着科学技术和经济的发展,人们对钢的纯净度要求越来越高。由于生产过程环境及工艺自身的影响,钢中存在非金属
3、夹杂物是不可避免的。非金属夹杂的存在破坏了钢的连续性和致密性,对钢的性能有着重要的影响,甚至是决定性的影响。 在实际生产中,由于钢中非金属夹杂的存在,还会产生一些现场废品和质量降级的判断,造成企业的经济损失,因此,对于连铸坯中的非金属夹杂研究必须给予高度重视。为了提高中板的实物质量,近年来,柳钢在连铸板坯的夹杂研究和控制方面做了一些工作,并取得了明显的效果。2 连铸板坯的非金属夹杂物2.1 非金属夹杂物的类型 柳钢转炉厂在R6-1200弧型板坯连铸机生产的180mm×950mm板坯横断面上,切取14个金相试样,并对典型的试样进行了电子探针
4、分析。根据分析的结果,把铸坯中非金属夹杂物分为下列四种类型。 第1类型:CaO-FeO-MnO-SiO2 该类夹杂分布于铸坯内弧和外弧表面下约5～20mm处,在光学显微镜明视场下呈暗黑色；电子探针分析夹杂物的组成见图1。图1 CaO-FeO-MnO-SiO2 第2类型:MnO-Al2O3-SiO2 此类夹杂物主要分布在距铸坯内弧侧表面深20～50mm处,在光学显微镜明视场下呈暗灰色,玻璃质状(照片1)。经电子探针分析,夹杂物主要组成见图2。图2 MnO-Al2O3-SiO2照片1 第3类型:Al2O3-MnO-SiO2 此类夹杂物
5、主要分布在距铸坯内弧侧表面深20～50mm处,在光学显微镜明视场下呈暗灰色,偏光下各向同性,呈亮黄色球体(见照片2)。经电子探针分析,夹杂物主要组成见图3。照片2图3 Al2O3-MnO-SiO2 第4类型:(Mn,Fe)s 此类夹杂物主要分布于铸坯中心部位,在光学显微镜明视场下呈灰色。此类夹杂物是由于铸坯最后凝固中硫的偏析所致。2.2 连铸板坯断面上的夹杂分布 在180mm×950mm连铸板坯横断面上1/2及1/4处共切取14个试样进行电解夹杂分析,其夹杂含量在断面上的分布如图4所示。由图4看出，铸坯断面上非金属夹杂物聚集于铸坯内弧侧
6、，以皮下20～50mm处为最多。这是由于钢液在凝固过程中，夹杂物向内弧侧上浮逐步聚集的结果。图4 180mm×950mm铸坯断面夹杂物分布 根据光学显微镜的检查和分析,铸坯中横断面上的非金属夹杂物颗粒尺寸大部分小于100μm,约占90%,多分布于铸坯的外弧侧。大于100μm的大颗粒夹杂物多分布于铸坯的内弧侧。3 非金属夹杂物对钢板质量的影响 在轧制过程中,随着铸坯的不断压延,连铸坯内部的夹杂逐步向外“暴露”。距铸坯表面较近的皮下夹杂在轧制后暴露于钢板表面,形成钢板表面夹杂。当夹杂面积较小,埋藏深度较浅时,可以通过修磨、钢板降级判定出厂;但
7、当夹杂面积较大,埋藏较深时,则钢板判废,给企业带来经济损失。距铸坯表面较深的夹杂,轧制后仍然留在钢板内部,破坏了金属的连续性和均匀性,降低了钢的塑性,使钢板冷弯不合格。柳钢中板冷弯不合格的原因中,皮下夹杂物占30%。 对钢板冷弯表面爆裂的试样进行硫印和酸洗试验,发现试样中距表面0.5～4mm深处(内弧面)有明显的点条状或朵状偏析线。再经高倍检验,结果表明,偏析线均是夹杂物,这些夹杂物呈颗粒状,条状或链状分布。照片3是Q235,22mm厚钢板的冷弯断裂样距表面4mm处的夹杂物分布图。在偏光下呈白亮色,经电子探针分析,其组成为Al2O3+CaO
8、.Al2O3SiO2+FeO.Al2O3,含量见图5。照片3图5 Al2O3+CaO.Al2O3SiO2+FeO.Al2O34 连铸板坯夹杂物的控制 控制钢中非金
