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含铝冷镦钢的冶炼工艺及质量优化

陈晓明  
【摘要】:针对宣钢开发铝镇静冷镦钢过程中产生的中间包水口堵塞事故,在分析试验工艺和生产过程的基础上,采用实验研究和理论分析方法研究中间包水口堵塞事故原因,提出优化措施,保证冷镦钢的生产工艺流程顺行。为了改善冷镦钢的质量和性能,通过现场取样和实验检测等方法,分析铸坯中夹杂物类型、数量和分布,对冷镦样和盘条样的表面质量、金相组织和夹杂物进行了研究。 结果表明:Al2O3在中间包水口上部积聚是导致水口堵塞的主要原因。采用能谱对中间包水口内残留钢样表面的粘结物和钢中夹杂物进行分析,发现均存在大量Al2O3,而Ca含量和S含量较低。试验炉次经过LF精炼和钙处理后,在钢包和中间包浇注初期钢水中Ca元素含量较高,Ca/Al达到0.15,钢水中的Al2O3应该得到了充分变性。在连铸过程中,中间包液面仅采用了炭化稻壳保温,没有使用中间包碱性覆盖剂。碳化稻壳隔绝空气能力较差,导致中间包钢水液面二次氧化,生成大量Al2O3。此时生成的Al2O3无法得到变性,随着浇注进行,在中间包不断积聚,最终导致水口堵塞。 在连铸坯中,硅锰镇静钢35K和铝镇静钢22A的夹杂物分布规律基本相同。在铸坯内外弧方向,在距离内弧侧1/4厚度位置上出现明显的夹杂物积聚现象,对冷镦工艺形成潜在威胁。35K钢夹杂物以硅酸盐为主,含量较高;22A钢中夹杂物以钙铝酸盐为主,含量较少。其中,钙铝夹杂物多呈现球形,钙含量明显增加,表明钙处理效果较好,Al2O3夹杂充分变性形成了液态夹杂物,防止了中间包水口堵塞。 盘条的金相组织为铁素体加珠光体,铁素体呈块状,铁素体占37%~50%,未发现贝氏体和魏氏体组织;盘条的晶粒度普遍较高,会导致抗拉强度提高,冷镦性能变差。


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