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钢的纯净度主要受非金属夹杂物的影响,非金属夹杂物破坏了钢的连续性和致密性,对钢的产品质量将会带来极大的危害。因此减少连铸板坯中非金属夹杂物,使其具有高的纯净度,对连铸生产至关重要。本文对金特钢厂生产的HRB400洁净度进行了分析和研究。通过系统取样、综合分析等方法系统地研究了生产工艺各个过程钢水的总氧含量、氮含量以及夹杂物的数量、类型和分布,通过研究提出了相应的改进措施,并通过工业试验验证了改进效果。所得的研究结果表明:
(1)金特钢厂生产的HRB400钢中铸坯平均总氧含量为56×10-6,平均氮含量为87.5×10-6,显微夹杂物平均数量为7.04个/mm2,大型夹杂物平均数量为86.5mg/10kg钢,通过研究发现,钢包卷渣和结晶器卷渣较严重。
(2)铸坯中的显微夹杂物主要是氧化硅类夹杂物和硫化物,铸坯中的大型夹杂物有①Al2O3-CaO-SiO2-MnO复合氧化物夹杂(球形);②CaO-SiO2-MnO复合氧化物夹杂(球形);③SiO2-MnO-FeO硅酸盐夹杂(球形)。它们大多来源于钢的二次氧化、钢包卷渣、耐火材料侵蚀、结晶器卷渣等。
(3)工艺优化措施包括:将钢包吹氮孔的位置凋整到半径的1/2处,同时控制吹氮流量在25L/min左右。改变中间包内的挡墙结构形式,使包内围成的冲击区体积增加,以延长钢液在包内的停留时间;加入新型脱氧剂。
(4)优化后铸坯中T[O]含量减小,显微夹杂物数量略有下降,粒径分布更加合理。大型夹杂物在铸坯各流间分布更趋均匀,研究结果显示钢包卷渣得到较好的控制。
改进措施对于控制钢中夹杂物的数量和形态,提高钢液洁净度有明显改善作用。