·886 北京科技大学学报 第36卷 护渣夹杂物.表4列出了交接坯与正常坯尺寸大于 了第2类夹杂物的产生.此外，开浇后剧烈的液面 50um的大型夹杂物的数量密度对比.需要说明的 波动也导致了保护渣的卷入.在当前工艺条件下， 是，表4中的簇群状夹杂物包含了第1类与第2类 换包对F钢铸坯表层洁净度的影响长度约为11m. 夹杂物且表中交接坯的检测面积为在拉速方向上所 检测试样面积的总和.可见交接坯中大于50m的 参考文献 簇群状夹杂物和来自保护渣夹杂物的平均数量密度 [Kumar A,Choudhary S K,Ajmani S K.Distribution of macroin- clusions across slab thickness.IS//Int,2012,52(12):2305 分别为0.234和0.0132cm2,均大于正常坯表层夹 Zhang Q,Wang L,Wang X.Influence of casting speed variation 杂物的数量密度.结合3.2节的讨论，可以认为保 during unsteady continuous casting on non-metallic inclusions in IF 护渣的卷入与钢水的二次氧化是影响交接坯表面质 steel slabs./S//Int,2006,46(10):1421 量的主要因素 B] Zhang L,Yang S,Cai K,et al.Investigation of fluid flow and steel cleanliness in the continuous casting strand.Metall Mater 1.4 75 -未检测保护渣夹杂物 Trans B,2007,38(1):63 中百 1.2 ●检测到保护渣夹杂物 钢水质量 70 A Deng XX,Xiong X,Wang X H,et al.Effect of nozzle bottom 10 65 shapes on level fluctuation and meniscus velocity in high-peed 0.8 continuous casting molds.J Univ Sci Technol Beijing,2014,36 第5炉正常坯 60 (4):515 0.6 夹杂物数量密度 55 (邓小旋，熊霄，王新华，等.水口底部形状对高拉速板坯连 0.4 50 铸结晶器液面特征的影响.北京科技大学学报，2014,36 0.2 (4):515) [5] Deng XX,Xiong X,Wang X H,et al.Water modeling study on 236 240244 248 2340 submerged entry norles in continuous casting slab mold for high 浇铸长度m speed casting.J Unie Sci Technol Beijing,2013,35(10):1304 图8交接坯与正常坯表层大型夹杂物数量密度对比 (邓小旋，熊霄，王新华，等.高拉速板坯连铸结晶器浸入式 Fig.8 Comparison of number density between normal slabs and tran- 水口的水模型研究.北京科技大学学报，2013,35(10)： sition slabs 1304) [6] Wang M,Bao Y P,Cui H,et al.Surface cleanliness evaluation in 表4交接坯与正常坯表层大于50μm大型夹杂物的数量密度 Ti stabilised ultralow carbon (Ti-F)steel.Ironmaking Steelmak- Table 4 Number density of inclusions larger than 50 pm for normal slabs img,2011,38(5):386 and transition slabs cm-2 ] Kiessling R.Clean steel:a debatable concept.Met Sci,1980,14 铸坯试样 检测面积/mm2 簇群状夹杂物来源于保护渣 (5):161 四 Rastogi R,Cramb A W.Inclusion formation and agglomeration in 正常浇铸 12351 0.210 0 aluminum killed steels //84th Steelmaking Conference Proceeding. 交接坯 40071 0.234 0.0132 Warrendale,2001:1047 9]Jacobi H,Wuinnenberg K.Improving oxide cleanness on basis of MIDAS method.Ironmaking Steelmaking,2003,30(2):130 4 结论 [10]Zhang L F.Indirect methods of detecting and evaluating inclu- (1)根据夹杂物的形貌与成分，可将正常坯与 sions in steel:a review.J Iron Steel Res Int,2006,13(4):1 [11]Zhang L,Thomas B G.State of the art in evaluation and control 交接坯中的尺寸大于20m的表层大型夹杂物分为 of steel cleanliness.IS/J Int,2003,43 (3)271 三类：第1类为簇群状A山，03（包括气泡+簇群状 12] Nuspl M,Wegscheider W,Angeli J,et al.Qualitative and AL,03),第2类为簇群状Ti0,-A山，03夹杂物，第3类 quantitative determination of micro-inclusions by automated SEM/EDX analysis.Anal Bioanal Chem,2004,379(4):640 为保护渣夹杂物 03] Awajiya Y,Kubota Y,Takeuchi S.Inclusion entrapment loca- (2)正常坯中大于20m的夹杂物主要为簇群 tion in solidified shell of ultra low carbon steel Slab /A/STech 状A山2O3(包括气泡+簇群状A山2O3),在检测的 2005 Proceeding.Charlotte,2005:65 12351mm2钢样面积内没有发现保护渣夹杂物. 14]Sahai Y,Emi T.Tundish Technology for Clean Steel Production. New Jersey:World Scientific,2008:19 (3)分析了取样浇次第4、5炉交接坯中第1 [15]Cramb A W.High Purity,Low Residual,and Clean Steels.New 类、第2类与第3类夹杂物的数量在拉速方向上的 York:Marcel Dekker Inc,1999:49 变化，发现在第5炉开浇后前6m尺寸范围在20~ 16] Jung I H,Eriksson G.Wu P,et al.Thermodynamic modeling of 100um的第2类夹杂物数量明显增多，这也与T.0 the Al2O3 Ti2O3-TiO2 system and its applications to the FeAl- Ti-inclusion diagram.IS/J Int,2009,49(9):1290 的分析一致.说明钢包开浇后钢水被二次氧化，导 7]Jung I H.Overview of the applications of thermodynamic databas- 致簇群状A山，03夹杂物周围的[A].含量下降，促进 es to steelmaking processes.Calphad,2010,34(3):332北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 护渣夹杂物． 表 4 列出了交接坯与正常坯尺寸大于 50 μm 的大型夹杂物的数量密度对比． 需要说明的 是，表 4 中的簇群状夹杂物包含了第 1 类与第 2 类 夹杂物且表中交接坯的检测面积为在拉速方向上所 检测试样面积的总和． 可见交接坯中大于 50 μm 的 簇群状夹杂物和来自保护渣夹杂物的平均数量密度 分别为 0. 234 和 0. 0132 cm － 2，均大于正常坯表层夹 杂物的数量密度． 结合 3. 2 节的讨论，可以认为保 护渣的卷入与钢水的二次氧化是影响交接坯表面质 量的主要因素． 图 8 交接坯与正常坯表层大型夹杂物数量密度对比 Fig． 8 Comparison of number density between normal slabs and tran￾sition slabs 表 4 交接坯与正常坯表层大于 50 μm 大型夹杂物的数量密度 Table 4 Number density of inclusions larger than 50 μm for normal slabs and transition slabs cm － 2 铸坯试样 检测面积/mm2 簇群状夹杂物 来源于保护渣 正常浇铸 12351 0. 210 0 交接坯 40071 0. 234 0. 0132 4 结论 ( 1) 根据夹杂物的形貌与成分，可将正常坯与 交接坯中的尺寸大于 20 μm 的表层大型夹杂物分为 三类: 第 1 类为簇群状 Al2 O3 ( 包括气泡 + 簇群状 Al2O3 ) ，第 2 类为簇群状 TiOx--Al2O3夹杂物，第 3 类 为保护渣夹杂物． ( 2) 正常坯中大于 20 μm 的夹杂物主要为簇群 状 Al2 O3 ( 包括 气 泡 + 簇 群 状 Al2 O3 ) ，在检 测 的 12351 mm2 钢样面积内没有发现保护渣夹杂物． ( 3) 分析了取样浇次第 4、5 炉交接坯中第 1 类、第 2 类与第 3 类夹杂物的数量在拉速方向上的 变化，发现在第 5 炉开浇后前 6 m 尺寸范围在 20 ～ 100 μm 的第 2 类夹杂物数量明显增多，这也与 T． O 的分析一致． 说明钢包开浇后钢水被二次氧化，导 致簇群状 Al2O3夹杂物周围的［Al］s含量下降，促进 了第 2 类夹杂物的产生． 此外，开浇后剧烈的液面 波动也导致了保护渣的卷入． 在当前工艺条件下， 换包对 IF 钢铸坯表层洁净度的影响长度约为 11 m． 参 考 文 献 ［1］ Kumar A，Choudhary S K，Ajmani S K． Distribution of macroin￾clusions across slab thickness． ISIJ Int，2012，52( 12) : 2305 ［2］ Zhang Q，Wang L，Wang X． Influence of casting speed variation during unsteady continuous casting on non-metallic inclusions in IF steel slabs． ISIJ Int，2006，46( 10) : 1421 ［3］ Zhang L，Yang S，Cai K，et al． Investigation of fluid flow and steel cleanliness in the continuous casting strand． Metall Mater Trans B，2007，38( 1) : 63 ［4］ Deng X X，Xiong X，Wang X H，et al． Effect of nozzle bottom shapes on level fluctuation and meniscus velocity in high-speed continuous casting molds． J Univ Sci Technol Beijing，2014，36 ( 4) : 515 ( 邓小旋，熊霄，王新华，等． 水口底部形状对高拉速板坯连 铸结晶器液 面 特 征 的 影 响． 北京科技大学学报，2014，36 ( 4) : 515) ［5］ Deng X X，Xiong X，Wang X H，et al． Water modeling study on submerged entry nozzles in continuous casting slab mold for high speed casting． J Univ Sci Technol Beijing，2013，35( 10) : 1304 ( 邓小旋，熊霄，王新华，等． 高拉速板坯连铸结晶器浸入式 水口的水模型研究． 北京科技大学学报，2013，35 ( 10 ) : 1304) ［6］ Wang M，Bao Y P，Cui H，et al． Surface cleanliness evaluation in Ti stabilised ultralow carbon ( Ti-IF) steel． Ironmaking Steelmak￾ing，2011，38( 5) : 386 ［7］ Kiessling Ｒ． Clean steel: a debatable concept． Met Sci，1980，14 ( 5) : 161 ［8］ Ｒastogi Ｒ，Cramb A W． Inclusion formation and agglomeration in aluminum killed steels / / 84th Steelmaking Conference Proceeding． Warrendale，2001: 1047 ［9］ Jacobi H，Wünnenberg K． Improving oxide cleanness on basis of MIDAS method． Ironmaking Steelmaking，2003，30( 2) : 130 ［10］ Zhang L F． Indirect methods of detecting and evaluating inclu￾sions in steel: a review． J Iron Steel Ｒes Int，2006，13( 4) : 1 ［11］ Zhang L，Thomas B G． State of the art in evaluation and control of steel cleanliness． ISIJ Int，2003，43( 3) : 271 ［12］ Nuspl M，Wegscheider W，Angeli J，et al． Qualitative and quantitative determination of micro-inclusions by automated SEM /EDX analysis． Anal Bioanal Chem，2004，379( 4) : 640 ［13］ Awajiya Y，Kubota Y，Takeuchi S． Inclusion entrapment loca￾tion in solidified shell of ultra low carbon steel Slab / / AISTech 2005 Proceeding． Charlotte，2005: 65 ［14］ Sahai Y，Emi T． Tundish Technology for Clean Steel Production． New Jersey: World Scientific，2008: 19 ［15］ Cramb A W． High Purity，Low Ｒesidual，and Clean Steels． New York: Marcel Dekker Inc，1999: 49 ［16］ Jung I H，Eriksson G，Wu P，et al． Thermodynamic modeling of the Al2O3 -Ti2 O3 -TiO2 system and its applications to the Fe-Al￾Ti-O inclusion diagram． ISIJ Int，2009，49( 9) : 1290 ［17］ Jung I H． Overview of the applications of thermodynamic databas￾es to steelmaking processes． Calphad，2010，34( 3) : 332 · 688 ·