近终形异型坯连铸H型钢夹杂物行为研究

【摘要】： 津西钢铁股份有限公司100万t/a大H型钢生产线采用近终形异形连铸坯生产H型钢,工序简化、收得率高、能耗低、投资省。由于是国内首家采用这种模式生产,缺乏可以借鉴的经验。生产中也遇到了一些问题,其中腹板裂纹是最突出的缺陷之一,经研究发现约1/3的腹板裂纹是由钢质量,特别是钢中夹杂物含量高引起的。 针对津西现行工艺与条件,采取示踪剂追踪、系统取样、综合分析等手段研究了采用半敞开方式浇铸近终形异型坯中夹杂物的类型、数量、尺寸以及分布的情况。研究表明:1)铸坯内T[O]平均值约为70.8×10-6,显微夹杂的体积率平均为0.15%。半敞开浇铸方式夹杂物数量较大,对进一步提高钢质量、扩大品种有一定困难。2)铸坯内弧夹杂物含量较高,且在距内弧的1/5~3/5处出现夹杂物聚集区,显微夹杂物的这种分布特点是由小于10μm的夹杂物造成的。3) 0~10μm的显微夹杂约占60%以上,10~20μm的显微夹杂约占15%,大于20μm的显微夹杂约占20%。4)铸坯内含Ba的夹杂物占总测试数的66.7%,含La的夹杂物占总测试数的38.9%,含Ce的夹杂物占总测试数的27.8%,含K、Na的夹杂物占到测试总数的100%,83.3%的夹杂物含有两种以上示踪元素,说明大部分夹杂物来源并不单一,由钢包渣、中间包覆盖剂、中间包打结料及结晶器保护渣中的两种或两种以上成分在钢水中碰撞聚集而成。5)在稳态浇注条件下,铸坯中大型夹杂物含量为78.75mg/10kg;而非稳态浇铸条件下,铸坯中大型夹杂物含量为130.09mg/10kg。100μm的非金属夹杂物占铸坯内大型非金属夹杂物总量的98%,其中50μm的占47%,50~100μm的占51%。 上述研究确定了钢中夹杂物的来源及对异型坯腹板裂纹影响,为减少非金属夹杂物及抑制腹板裂纹提出了合理的建议。