D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2004.06.033 第26卷第6期 北京科技大学学报 Vol.26 No.6 2004年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2004 304和321不锈钢连铸水口结瘤的不同机理 郑宏光》陈伟庆》李志恩)李学峰 1)北京科技大学冶金与生态工程学院，北京1000832)太原钢铁公司，太原030003 摘要分析了304和321不锈钢连铸水口结瘤物的物相，探讨了结瘤机理.结果表明，304 水口结瘤物主要由Al,O,Mg0A1,O和少量细小的金属颗粒构成，结瘤层较薄，对正常浇铸的 影响不显著，控制钢中A1<0.01%,可改善其结瘤.32】连铸水口结瘤有TiN和C0·TiO2两种类 型：TN型结瘤物主要由TN和少量金属组成，控制措施是保持钢中钛氮积小于3.5，AK0.01%: Ca0·TiO,型结瘤物由CaO·TiO,-MgO·Al,O,和大量金属构成，尽可能减少钢中Ca0·TiO,-Mg0 Al,O,双相夹杂物的数量和避免二次氧化，可改普Ca0·TO,型结瘤，适当提高浇铸温度可缓 解CaO·TiO2型结瘤 关键词不锈钢：连铸：浸入式水口：结瘤 分类号T℉771.1 钛稳定化不锈钢AISI321在工业生产中常常 炉一钢包底吹氩一板坯连铸.两炉321的冶炼条 出现连铸浸入式水口结瘤，导致浇铸困难，甚至 件分别为：321A炉采用低铝硅铁(A1=0.05%)作还 断浇，ASI304不锈钢不含钛，连铸水口虽有结 原剂，钛线含铝量较高(AI=1.4%),未用Al和Ca- 瘤，但并不影响正常浇铸.本文对321和304两种 Si脱氧，浸入式水口采用氩封：321B炉治炼时采 不锈钢的连铸浸入式水口结瘤进行了对比研究. 用普通硅铁(Al=1.5%)、用A1和Ca-Si脱氧，浸入 1冶炼条件和研究方法 式水口未采用氩封.304采用普通硅铁(A1=1.5%) 还原，未用Al脱氧，加入了Ca-Si合金，使用整体 两种不锈钢的生产流程均为：电弧炉一AOD 式浸入式水口.表1给出了三炉钢的化学成分. 表1三炉不锈钢的化学成分（质量分数%） Table 1 Chemical composition of the three-heat stainless steel % 钢种炉次C Si Mn P S Cr Ni Ti Alt总[O]N] 321 A 0.0300.730.990.0280.00317.319.350.310.0190.00360.0127 321 B 0.0450.66 1.02 0.0240.00117.139.19 0.19 0.0180.00350.0119 304 0.0300.661.03 0.0280.00317.47 9.44 0.0200.00650.0450 分捌取：炉使用后的浸入式水口，304不锈 从而确定结瘤物中的物相类型. 钢以到是连浇180m铸坯后的水口.321A炉取到 的是因结晶器中出现“结鱼”，拉坯15m后停浇 2结果与分析 的水口：321B炉取到的是浇至坯长22m时因结 21304不锈钢的连铸水口结瘤 瘤严重而换下的水口. 图1是304不锈钢浸入式水口结瘤物的扫描 取生产使用过的浸入式水口，在结晶器钢液 电镜照片，结瘤物是比较均匀的一层，厚度约3一4 面以上的水口部分切开个横断面，取~小段圆 mm.扫描电镜能谱分析表明，其主要的物相有 孤制成光片，在：光学显微镜下观察其显微结构， MgO·Al,O(深灰色，AlO(深灰色)、单质Si(浅灰 再利用手描电镜确定不同部位物相的化学成分， 色)和细小金属颗粒（浅灰色圆型）等. 收稿日期2004U1-14郑宏光男，37岁，扁1，博上研究生 304冶炼时未加A1脱氧，但因普通硅铁含A! *国家自然科学基金和宝钢集团联合资助项目N0.50374011) 较高(A1=1.5%),钢中A1=0.02%,不仅会形成第 ‘ 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 一 和 不锈钢连铸水 口 结瘤 的不 同机理 郑宏 光 辣伟庆 李志 恩 李学峰 北 京 科技 大 学 冶 金 与 生 态 工 程 学 院 ， 北 京 太 原 钢 铁 公 司 ， 太 原 摘 要 分析 了 和 不 锈 钢 连 铸水 口 结瘤 物 的物相 ， 探 讨 了 结 瘤 机 理 结果 表 明 ， 水 口 结瘤 物主 要 由 ， 。 和 少 量细 小 的金 属颗 粒 构成 ， 结瘤 层 较 薄 ， 对 正 常浇 铸 的 影 响不 显 著 ， 控 制钢 中 ， 可 改善 其 结瘤 连 铸水 口 结瘤 有 和 · 两 种 类 型 型 结瘤 物主 要 由 和 少 量 金属 组 成 ， 控 制措施 是 保 持钢 中铁 氮 积 小 于 ， 型 结瘤 物 由 · 一 ，和 大 量 金 属 构 成 ， 尽 可 能减 少钢 中 一 · 双 相 夹 杂 物 的数 量 和 避 免 二 次氧化 ， 可 改 善 型 结 瘤 ， 适 当提 高 浇 铸温 度 可 缓 解 · 型 结瘤 关键词 不 锈 钢 连铸 浸 入 式水 口 结瘤 分 类 号 钦 稳 定 化 不 锈 钢 犯 在 工 业 生 产 中常 常 出现 连 铸 浸 入 式 水 口 结瘤 ， 导 致 浇 铸 困难 ， 甚 至 断浇 不 锈 钢 不 含 钦 ， 连铸 水 口 虽 有 结 瘤 ， 但 并 不 影 响正 常浇铸 本文 对 和 两 种 不 锈 钢 的连 铸 浸 入 式 水 口 结瘤 进 行 了对 比研 究 冶 炼 条 件 和 研 究方 法 两 种 不 锈 钢 的 生 产 流 程 均 为 电弧 炉一 炉一钢 包 底 吹氨 一板 坯 连 铸 两 炉 的冶 炼 条 件 分 别 为 犯 炉 采用 低 铝 硅 铁 作还 原 剂 ， 钦 线 含 铝 量 较 高 卜 ， 未 用 和 二 脱 氧 ， 浸 入 式 水 口 采用 氢 封 炉 冶 炼 时采 用 普 通 硅 铁 卜 、 用 和 脱 氧 ， 浸 入 式 水 口 未采 用氢 封 采 用 普 通 硅 铁 二 还 原 ， 未用 脱 氧 ， 加 入 了 合 金 ， 使 用 整 体 式浸 入 式水 口 表 给 出 了三 炉 钢 的化 学 成 分 表 三 炉 不 锈钢 的 化 学成 分 质 量 分 数 一 钢 种 炉 次 一 乡 刀 刀 困 ， 总 分 别取 炉 使用 后 的浸 入 式 水 口 不 锈 钢 取 到 是 连 浇 铸 坯 后 的水 口 炉 取 到 的 是 因 结 晶器 中 出现 “ 结 鱼 ” ， 拉 坯 巧 后 停 浇 的水 日 炉 取 到 的是 浇 至 坯 长 时 因 结 瘤 严 重 而 换 卜的水 口 取 生 产 使 用 过 的浸 入 式 水 口 ， 在 结 晶器 钢 液 面 以 士的水 日 部 分 切 开 ‘ 个 横 断 面 ， 取 一 小段 圆 弧 制 成 光 片 ， 在 光 学 显 微 镜 下 观 察 其显 微 结 构 ， 再 利 川 扫 描 电镜 确 定 不 同部位 物 相 的化 学成 分 ， 收稿 日期 一 郑宏 光 男 ， 岁 ， 高 ， 博 士 研 究 生 国家 自然科学基 金和 宝 钢 集 团联 合 资助项 目 从 而 确 定 结瘤 物 中 的物 相 类 型 结 果 与 分 析 不 锈 钢 的连 铸 水 口 结瘤 图 是 不 锈 钢 浸 入 式 水 口 结瘤 物 的扫 描 电镜 照 片 结瘤 物 是 比较 均匀 的一 层 ， 厚度 约 一 扫 描 电镜 能谱 分 析 表 明 ， 其 主 要 的物相 有 · ， 深 灰 色 ， 深 灰 色 、 单质 浅 灰 色 和 细 小金 属 颗 粒 浅灰 色 圆型 等 冶 炼 时 未 加 脱 氧 ， 但 因普 通 硅 铁 含 较 高 二 ， 钢 中 “ ， 不 仅 会 形 成 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2004．06．033