钙含量对钢水流动性的影响.pdf

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资源描述
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第27卷第1期
钢铁钒
Vol27, No. 1
206年3月
RRON STEEL VANADIUM TITANIUM
Mr-h2006
技术探讨
钙含量对钢水流动性的影响
袁方明',王新华1,杨学富2
(1.北京科技大学治金与生态工程学院,北京100083;2,宝钢股份有限公司制造部,上海201900)
摘:钙处理钢水能够在较低过热度下正常浇特。为弄清楚钙处理形响钢水流动性的原因和确定最佳的钙含量范
超,从钙含量和钢水中夹杂物固相率之间的关系方面研究了钙元素在钢水中的行为。分析不同钙含量的钙处理钢试
样中的夹杂物成分并利用A203-Ca0-S2三元相图确定试样中钙铝和钙铝硅酸盐夹杂物在浇恃温度下的存在状
态,由此得到钙含量和夹杂物固相率之间的关系。改善钢水流动性最佳的钙含量范在(17~23)x10-°之间。
关词:钢;钙处理;非金属夹杂物;固相率;流动性
中阳分类号:T69文献标识码:A文章编号:1004-7638(2006)01-0027-05
Influence of Calcium Content on Fluidity of Ca-treated Liquid Steel
Yuan Fangming, Wang Xinghua, Yang Xu
(1. Metallurg ca and Ecolog cal Engnng ol, niei of cience and Technol g Beijing, Beijing 100083, China
2. Baoshan Iron Steel Co. Ld, Shanghai 201900, China
Abstract: It is found that Ca-treated liquid steel can be cast at lower superheat. In order to ascertain the rea-
son that the castability of a treated liquid steel is impoved and o find optimal range of calcium content
behavior of calcium in iui steel was stuie in ems of relaton hi etween calcium content and solid ratio
of inclusions. By analyzing the composition of inclusions in Ca-treated steel samples of diferent calcium con-
tent, especially calcium alum r aim amnm lice inlus e relaionship between calcium
content and solid ratio of inclusions was obtained by means of A 0 Cao-si0 phase diagram. For making
well effect of Ca treatment and improving luidity or stability of arated liquid steel, the optimum caci
um content should be(17-23)x10"6
Key words steel; calcium treatment; non-metallic inclusions; solid ratio; fluidity
0引音
效果,能迅速恶化钢水的流动性和可浇性。钢水流
动性和可浇性与钢水中夹杂物的存在状态密切相
通过钢水喂丝方式的钙处理方法消除浇铸时水关,通过研究钢中夹杂物变性程度(固相率)和钙含
堵塞已经成为炼钢生产中常用的处理工艺[-。量的关系,可以确定合适的钙含量范围。
钙处理还成为生产管线钢不可缺少的工艺步
聚0?。
1研究方法
通过改变钢中非金属夹杂物的成分与形态,钙
采集了6个不同钙含量的钙处理钢种试样,为
处理能够改善钢水的流动性和可浇性(』。但是如作比较另外又采集了9个非钙处理铝镇静钢试样。
果钢水中的钙含量不合适,钙处理就会产生相反的两类钢种的化学成分范围见表1。
收高日期:2005-12-02
作者育介:復方明(1971ー),男,安微人,博士研究生,主要从事连技术及连质量。
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28
钢铁钒钛
2006年第27卷
表1试样主要化学成分范围
Table 1 Chemical composition range of samples
%
M
P
钙处理钢种0.1432-0.76030.183~0.2890.48-1.480.011-0.0200.0008-0.00600.0009-0.00300.0002-0.0099
非钙处理钢种0.15-0.6260.216-0.2750.56-1.320.011~0.090.027~0.0000.001-0.0020.002-0.0101
Mo
Ni
ALT
Als
TLO
钙处理钢种0,0001-0,00030.0001-0.00200.005-0.01390.0002~0.00170.010-0.0290.007-0.0260.0017-0.0031
非钙处理钢种
0.0001
0.0001-0.0019
0.0003
0.005-0.044
0.025~0.0400.0012-0.0021
使用扫描电镜(SEM)对各试样夹杂物进行观
总反应可以表示如下4
察,采用X射线能谱仪(EDAX)对夹杂物进行成分
分析。
xCay+コ」A2O3=xCa0-yAl202+Al(1)
每个钙处理钢种试样分析60个夹杂物,并按其
当夹杂物成分位于Ca0·Al20,12Ca0·7A23和
成分进行分类,利用Ca0-A1O二元和Ca0-A1O3300A0的低熔点区域时,在浇铸温度下,钙铝酸盐
siO2三元相图确定钙铝硅酸盐类夹杂物在钢水温类夹杂物在钢水中以液相存在。钙含量超过一定含量
度下的存在状态,由此可以计算出在一定钙含量下时(-4x10-°9),CaS开始析出,会影响钢水流动性
该试样中夹杂物在浇铸温度下的固相率。从改善钢和可浇性,因此必须控制钙含量防止CaS的析出。
水流动性和浇铸性能考虑,应尽可能降低夹杂物在
E.Fuhr和G. Cicutti研究了水口堵塞与夹杂物
浇铸温度下的固相率。
成分的关系,发现夹杂物固相率超过60%~70%后
2结果与分析
钢水流动性和可浇性会恶化。
2.2钙处理钢和非钙处理钢中的夹杂
2.1钙处理改善钢水流动性机理
2.2.1钙处理钢中的夹杂
铝镇静钢钙处理过程中,夹杂物组成随着钙含
本次实验所有钙处理钢试样中分析的夹杂物按
量增加按以下顺序变化?:A2O3→Ca0?6A2O2
其成分可归纳为四类(图1):
CaO?2Al203→Ca0?Al203→12Ca0?7Al203→3Ca0
(1)Al2O3-CaO二元系夹杂物(图1a)。钙处理
Al203→Ca0。
后,氧化铝夹杂与氧化钙结合
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