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不锈钢(304HC)浇铸过程保护渣成分变化及其对渣性能影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-14  浏览次数:33 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网获悉当年:铁不锈钢(304HC)浇铸过程保护渣成分变化及其对渣性能影响王新月,金山同(北京科技大学冶金与生态工

  中华不锈钢网获悉当年:铁不锈钢(304HC)浇铸过程保护渣成分变化及其对渣性能影响王新月,金山同(北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083)钢中杂夹的吸收造成渣成分的变化,及其对熔渣性能的影响。研究表明,渣中Al2()3、Cr2()3含量有所增长,F减少,碱度下降,并造成保护渣使用性能发生变化,粘度有波动、凝固温度升高及结晶率下降。研究结果为更合理地设计不锈钢连铸保护渣配方,进一步降低不锈钢铸坯表面缺陷提供了依据。
  
  随着我国连铸技术的不断进步,普碳钢的连铸工艺和保护渣已基本能满足正常生产要求,但是不锈钢连铸不够成熟,与国外相比还有一定的差距,尤其不锈钢保护渣尚处于开发、探索阶段,国内不锈钢连铸保护渣仍依靠大量进口;更重要的是,即使使用进口保护渣,国内部分不锈钢厂连铸坯表面质量仍存在问题,振痕较深,表面凹陷较为严重,这些缺陷直接导致不得不对铸坯扒皮清理,扒皮量达3%~ 5%甚至更高,而结晶器保护渣性能良好才是改善不锈钢铸坯质量尤其表面质量的重要保证。
  
  可见,目前国内不锈钢连铸保护渣技术亟待成熟,这也是提高不锈钢连铸技术的关键之一。本文以304HC为例探索不锈钢铸坯表面质量较差的原因,以便改进、完善不锈钢保护渣配方,同时更好地改善铸坯表面质量。
  
  1试验条件及方法试验是在宝钢特殊钢分公司进行的,铸机为全弧型,铸坯断面为160mmx160mm,拉速为1.6~1.7m/min,烧铸钢种化学成分见表1,所用保护渣成分及性能见表2.试验方法:连铸过程中,每炉钢浇铸末期用长柄勺于结晶器内取液渣样,连续取样4炉次,对液渣样进行化学分析,但考虑到渣样数量限制,对其性能采用计算方法,其中对凝固温度Ts及粘度的计算采用的经验公式:表1钢种化学成分表2连铸保护渣化学成分及性能Table2Chemicalcompositionand粘度/(熔化温度/ 2试验结果及讨论2.1浇铸过程结晶器内保护渣成分变化给出了各炉次液渣样各成分相对原始产品成分的平均变化量。浇铸过程中,结晶器内液渣中AI2O3、Si2、Fe23、Ci.23、MgO含量均有不同程度的增长,F及CaO含量有所下降,而F减少量最大。由此导致液渣碱度由初始的0.93降为为结晶器内液渣中AhO3及CnO3含量随连浇炉数的变化情况。变化结果是由浇铸过程中结晶器内渣钢界面反应所致。由可看出,浇铸过程中,渣中Al2O3、CnO3量均有不同程度增长,尤其第一炉钢浇铸中,渣中Ab3、Cl.23量增长较多,这可能与第一炉钢钢水温度及质量有关(第一炉钢水过热度较高,极易导致钢水的二次氧化,且脱氧产物较多)。从连铸第二炉钢开始,液渣中Ab3、Cn3含量逐渐趋于稳定,渣钢界面反应趋于动态平衡状态,此时液渣中w(Al23)基本稳定在628%附近,较原始渣理论含量平均增加量为2.2保护渣碱度变化对其性能的影响为了探讨该保护渣碱度变化对其性能的影响,研究了保护渣性能如粘度(1300°C)、渣膜结晶率及凝固温度与碱度间的变化关系。研究表明,在本次试验条件下,随保护渣碱度降低,其粘度稍有升高,结晶率降低,在结晶器内液渣碱度变化范围内(089 ~0.93),粘度在0.90~0.96Pas变化,结晶率保持在36%~47%;而碱度变化对凝固温度的影响并不明显。
  
  钢铁不锈钢(304HC)浇铸过程保护渣成分变化及其对渣性能影响王新月,金山同(北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083)钢中杂夹的吸收造成渣成分的变化,及其对熔渣性能的影响。研究表明,渣中Al2()3、Cr2()3含量有所增长,F减少,碱度下降,并造成保护渣使用性能发生变化,粘度有波动、凝固温度升高及结晶率下降。研究结果为更合理地设计不锈钢连铸保护渣配方,进一步降低不锈钢铸坯表面缺陷提供了依据。
  
  随着我国连铸技术的不断进步,普碳钢的连铸工艺和保护渣已基本能满足正常生产要求,但是不锈钢连铸不够成熟,与国外相比还有一定的差距,尤其不锈钢保护渣尚处于开发、探索阶段,国内不锈钢连铸保护渣仍依靠大量进口;更重要的是,即使使用进口保护渣,国内部分不锈钢厂连铸坯表面质量仍存在问题,振痕较深,表面凹陷较为严重,这些缺陷直接导致不得不对铸坯扒皮清理,扒皮量达3%~ 5%甚至更高,而结晶器保护渣性能良好才是改善不锈钢铸坯质量尤其表面质量的重要保证。
  
  中华不锈钢网获悉当年:可见,目前国内不锈钢连铸保护渣技术亟待成熟,这也是提高不锈钢连铸技术的关键之一。本文以304HC为例探索不锈钢铸坯表面质量较差的原因,以便改进、完善不锈钢保护渣配方,同时更好地改善铸坯表面质量。
  
  1试验条件及方法试验是在宝钢特殊钢分公司进行的,铸机为全弧型,铸坯断面为160mmx160mm,拉速为1.6~1.7m/min,烧铸钢种化学成分见表1,所用保护渣成分及性能见表2.试验方法:连铸过程中,每炉钢浇铸末期用长柄勺于结晶器内取液渣样,连续取样4炉次,对液渣样进行化学分析,但考虑到渣样数量限制,对其性能采用计算方法,其中对凝固温度Ts及粘度的计算采用的经验公式:表1钢种化学成分表2连铸保护渣化学成分及性能Table2Chemicalcompositionand粘度/(熔化温度/ 2试验结果及讨论2.1浇铸过程结晶器内保护渣成分变化给出了各炉次液渣样各成分相对原始产品成分的平均变化量。浇铸过程中,结晶器内液渣中AI2O3、Si2、Fe23、Ci.23、MgO含量均有不同程度的增长,F及CaO含量有所下降,而F减少量最大。由此导致液渣碱度由初始的0.93降为为结晶器内液渣中AhO3及CnO3含量随连浇炉数的变化情况。变化结果是由浇铸过程中结晶器内渣钢界面反应所致。由可看出,浇铸过程中,渣中Al2O3、CnO3量均有不同程度增长,尤其第一炉钢浇铸中,渣中Ab3、Cl.23量增长较多,这可能与第一炉钢钢水温度及质量有关(第一炉钢水过热度较高,极易导致钢水的二次氧化,且脱氧产物较多)。从连铸第二炉钢开始,液渣中Ab3、Cn3含量逐渐趋于稳定,渣钢界面反应趋于动态平衡状态,此时液渣中w(Al23)基本稳定在628%附近,较原始渣理论含量平均增加量为2.2保护渣碱度变化对其性能的影响为了探讨该保护渣碱度变化对其性能的影响,研究了保护渣性能如粘度(1300°C)、渣膜结晶率及凝固温度与碱度间的变化关系。研究表明,在本次试验条件下,随保护渣碱度降低,其粘度稍有升高,结晶率降低,在结晶器内液渣碱度变化范围内(089 ~0.93),粘度在0.90~0.96Pas变化,结晶率保持在36%~47%;而碱度变化对凝固温度的影响并不明显。
  
  2.3浇铸过程结晶器内液渣性能的变化描述了连铸过程中结晶器内熔渣凝固温度与粘度的变化。可看出,在浇铸过程中,熔渣凝固温度升高,浇铸第一炉时升高幅度较大;粘度值先升高,后降低。联系可看出,在试验条件下,第一炉钢浇铸中,渣中AI2O3、Cn3含量变化较大,则熔渣凝固温度及结晶率变化幅度也较大。因此,控制好钢水质量对改善铸坯质量尤为重要,同时也应提高保护渣吸收夹杂后的性能稳定性。
  
  保护渣结晶率在浇铸过程中的变化情况如所示。由此,在第一炉钢浇铸中保护渣膜结晶率骤然下降,会增大结晶器弯月面处的导热量,易造成铸坯表面振痕加深;同时结晶率的大幅下降,将增大结晶器热通量,这与导热性较差的不锈钢难以匹配,也容易导致铸坯传热的不均匀性。
  
  在1300°C以下,结晶器内液渣粘度随温度降低而增加的幅度较原始保护渣稍大,即温度对粘度变化率较原始渣大。而在结晶器内温度会随浇铸时间变化fkl在此过程中熔渣粘度变动小为好,即变化连嫩《7炉连铸过程中结晶器内保护渣膜结晶率变化Fig.4Changeincrystallinefraction熔渣粘度对温度的热稳定性较高为好。中华不锈钢网获悉当年

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