含钛超低碳钢连铸水口结瘤控制应用基础研究

发布时间：2020-06-21 06:54

【摘要】：当前钢材行业需求疲软,利润率大幅下降,为了提高产品竞争力,需要企业不断提高各个环节的生产效率。浸入式水口如同交通枢纽一样连接着中间包和结晶器,关乎连铸的效率与质量。优良的浸入式水口具有较长的使用寿命,并且不易结瘤,可以生产出高质量的铸坯。浸入式水口的结瘤与侵蚀是影响其使用寿命的关键因素。为了研究水口结瘤的机理,提高水口的使用寿命,以含钛超低碳钢四连浇后的浸入式水口为研究对象,将水口分为八部分,借助扫面电镜-能谱仪及XRD,分析不同水口结瘤部位结瘤物的物相组成与微观组织结构,并通过对铸坯中的夹杂物进行金相试验及微观分析,探讨水口结瘤机理及耐材侵蚀的热力学机理。通过高温接触角测量仪测定不同钢种与氧化铝基板的润湿角,对结瘤物的润湿性进行分析,降低水口结瘤的几率。试验结果表明:浸入式水口内壁结瘤层厚度基本都在5mm以下,在出水口附近结瘤较为严重;渣线以下结瘤物的主要成分是氧化铝类夹杂,渣线附近的结瘤物除了氧化铝夹杂外,还含有大量的偏铝酸亚铁夹杂和数量较多的镁铝尖晶石类夹杂,水口滑板处的结瘤主要是由温降造成的凝钢结瘤;将铸坯中的夹杂物折算为7.5μm当量直径后,密度为14.1个/mm~2,主要成分为Al_2O_3-Ca S类、纯Al_2O_3类以及复杂的Al_2O_3-Mg O-Ca S-Mn S类夹杂,含钛夹杂物较少,这与水口结瘤物中的物相分析相一致;含钛超低碳钢中的氧化铝夹杂尺寸仅为1.5～3.5mm,远小于不含钛超低碳钢中的氧化铝夹杂尺寸;随着钢中钛含量的增加,水口结瘤加重。在1550℃时,含钛超低碳钢与氧化铝基板的润湿角为127.6°,随着超低碳钢中钛含量的增加,润湿角逐渐下降。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF777
【图文】：

图 1 浸入式水口结瘤纵截面图Fig.1 Clogging for the vertical section of SEN结瘤的原因，许多学者进行了大量的试验，并：水口边界处存在着界面张力梯度[16,17]；钢液的物理化学反应[18-21]；氧化铝和钢液之间存在论是：钢液中的夹杂物沉积附着在水口内壁上杂物主要是脱氧产物[7,14-15,19-21]。艺条件的不同，造成水口结瘤的夹杂物也不尽：铝夹杂或铝酸钙夹杂：产生的原因是炉后钙线喂杂：钙线喂入过多或硫含量过高。石夹杂：钢中的铝与炉渣或炉衬中的耐材反应。夹杂：钢水锰含量偏低。

润湿角示意图

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本文编号：2723705