·164 工程科学学报，第38卷，增刊1 0003 ☐aa+aS 50 ☒☒山.0 90 02 30 20 0.001 LF钙处理前 软吹后 铸坯 钙处理前 软吹后 铸坯 工序 工序 图6各工序平均成分变化.(a)总铝：(b)显微夹杂物 Fig.6 Average composition variations in each steelmaking process:(a)total aluminum (AIT);(b)micro-inclusions 图6表明：(1)LF精炼后到铸坯过程钢中总铝含 4 铸坯中大型夹杂物分析 量呈轻微减少的趋势：(2)LF精炼后到铸坯过程中， 夹杂物中CaO+CaS平均含量软吹后较LF钙处理前 4.1铸坯中大型夹杂物含量和粒径分布 增幅很大，在铸坯中大幅度减少，整个过程呈现先增后 用大样电解法分离得到铸坯中的大型夹杂物，再 减的趋势，而山0，平均含量变化趋势正好相反 运用扫描电镜进行粒径统计，铸坯大样电解统计结果 由图7可知，随着浇铸的进行，铸坯中单纯AL,02 见表3. 夹杂逐渐减少，开浇坯和交接坯A山，0，夹杂含量很高， 由表3可知：铸坯中大型夹杂物较多，主要是在 远远高于正常坯 80~300μm,达81.68%，数量波动较大，不同位置分布 不均匀.开浇坯中最低8.21mg·(10kg)-,最高16.00 4055 了单纯A1,0夹杂 40 mg·(10kg)-:过渡坯中最低5.74mg·(10kg)-,最高 34.29 14.51mg·(10kg）-1;正常坯中最低1.64mg·(10 kg),最高7.37mg·(10kg),这与大型夹杂物随机 分布有关. 经现场测温，不同流次温度波动很大，最大可以达 到9℃，不同流次大型夹杂物含量变化也大，表明中间 包流场不稳定，各流次变化大. 604 开浇坯大型夹杂物含量远高于交接坯和正常坯， 对铸坯质量产生严重的危害，严重影响铸坯的成材率 开浇还 交接坯 正常坏 开浇时，钢水流动不稳定，对耐材冲刷严重，卷渣严重， 铸坏 二次氧化严重等原因造成的. 图7铸坯中夹杂物数量变化情况 Fig.7 Quantity variations of micro-inclusions in casting billet 4.2铸坯中大型夹杂物成分、类型及来源分析 使用扫描电镜结合能谱分析仪对大型夹杂物进行 出现上述变化的原因是LF精炼后整个钢水中氧 分析，并结合连铸相关渣及耐材成分对大型夹杂物来 含量很低，而钙处理过程又加入了大量强脱氧元素钙， 源进行分析.表4是连铸相关渣及耐材原料主要成 使得钙元素将夹杂物中铝元素给置换出来进入到钢水 分，正常坯大型夹杂物在相图中分布见图8，典型的大 中，到了连铸过程，发生二次氧化，使得钢水中铝元素 型夹杂物形貌见图9. 再次被氧化成AL,03,有相当一部分AL,03没来得及和 由表4结合图8和图9可知，铸坯中大型夹杂物 其他夹杂物碰撞长大上浮而存留在铸坯中.开浇时中 的主要类型为：(1)由复合氧化物和CaS构成的复合 间包流场不稳定，钢液波动较大，钢水吸入了较多氧气 夹杂物MgO-Al,O,SiO,Ca0CaS(图9(a)).该类夹 或卷渣，二次氧化现象严重，并且不利于夹杂物上浮， 杂物呈近似球形，主要以Al,0,一Si02一Ca0为主，含有 较多山，0，夹杂残留在铸坯中.随着浇铸的进行，越来 少量Mg0,该类夹杂物主要以中包覆盖剂为主，与耐 越稳定，二次氧化现象减弱，夹杂物上浮较充分，就使 火材料、复合脱氧产物和钢液凝固析出相相互作用生 得AL,0,夹杂迅速减少 成成分复杂的大型夹杂物.(2)以MgO、CaO为主的复工程科学学报，第 38 卷，增刊 1 图 6 各工序平均成分变化 . ( a) 总铝; ( b) 显微夹杂物 Fig． 6 Average composition variations in each steelmaking process: ( a) total aluminum ( AlT) ; ( b) micro-inclusions 图 6 表明: ( 1) LF 精炼后到铸坯过程钢中总铝含 量呈轻微减少的趋势; ( 2) LF 精炼后到铸坯过程中， 夹杂物中 CaO + CaS 平均含量软吹后较 LF 钙处理前 增幅很大，在铸坯中大幅度减少，整个过程呈现先增后 减的趋势，而 Al2O3平均含量变化趋势正好相反． 由图 7 可知，随着浇铸的进行，铸坯中单纯 Al2O3 夹杂逐渐减少，开浇坯和交接坯 Al2O3夹杂含量很高， 远远高于正常坯． 图 7 铸坯中夹杂物数量变化情况 Fig． 7 Quantity variations of micro-inclusions in casting billet 出现上述变化的原因是 LF 精炼后整个钢水中氧 含量很低，而钙处理过程又加入了大量强脱氧元素钙， 使得钙元素将夹杂物中铝元素给置换出来进入到钢水 中，到了连铸过程，发生二次氧化，使得钢水中铝元素 再次被氧化成 Al2O3，有相当一部分 Al2O3没来得及和 其他夹杂物碰撞长大上浮而存留在铸坯中． 开浇时中 间包流场不稳定，钢液波动较大，钢水吸入了较多氧气 或卷渣，二次氧化现象严重，并且不利于夹杂物上浮， 较多 Al2O3夹杂残留在铸坯中． 随着浇铸的进行，越来 越稳定，二次氧化现象减弱，夹杂物上浮较充分，就使 得 Al2O3夹杂迅速减少． 4 铸坯中大型夹杂物分析 4. 1 铸坯中大型夹杂物含量和粒径分布 用大样电解法分离得到铸坯中的大型夹杂物，再 运用扫描电镜进行粒径统计，铸坯大样电解统计结果 见表 3． 由表 3 可知: 铸坯中大型夹杂物较多，主要是在 80 ～ 300 μm，达81. 68% ，数量波动较大，不同位置分布 不均匀． 开浇坯中最低 8. 21 mg·( 10 kg) － 1，最高 16. 00 mg·( 10 kg) － 1 ; 过渡坯中最低 5. 74 mg·( 10 kg) － 1，最高 14. 51 mg·( 10 kg ) － 1 ; 正 常 坯 中 最 低 1. 64 mg·( 10 kg) － 1，最高 7. 37 mg·( 10 kg) － 1，这与大型夹杂物随机 分布有关． 经现场测温，不同流次温度波动很大，最大可以达 到 9 ℃，不同流次大型夹杂物含量变化也大，表明中间 包流场不稳定，各流次变化大． 开浇坯大型夹杂物含量远高于交接坯和正常坯， 对铸坯质量产生严重的危害，严重影响铸坯的成材率． 开浇时，钢水流动不稳定，对耐材冲刷严重，卷渣严重， 二次氧化严重等原因造成的． 4. 2 铸坯中大型夹杂物成分、类型及来源分析 使用扫描电镜结合能谱分析仪对大型夹杂物进行 分析，并结合连铸相关渣及耐材成分对大型夹杂物来 源进行分析． 表 4 是连铸相关渣及耐材原料主要成 分，正常坯大型夹杂物在相图中分布见图 8，典型的大 型夹杂物形貌见图 9． 由表 4 结合图 8 和图 9 可知，铸坯中大型夹杂物 的主要类型为: ( 1) 由复合氧化物和 CaS 构成的复合 夹杂物 MgO--Al2O3 --SiO2 --CaO--CaS( 图 9( a) ) ． 该类夹 杂物呈近似球形，主要以 Al2 O3 --SiO2 --CaO 为主，含有 少量 MgO，该类夹杂物主要以中包覆盖剂为主，与耐 火材料、复合脱氧产物和钢液凝固析出相相互作用生 成成分复杂的大型夹杂物． ( 2) 以 MgO、CaO 为主的复 · 461 ·