·118· 北京科技大学学报 1998年第2期 夹杂平均减少51.5%，吹氩过程无明显增氨现象 2.2浇注过程中钢液的二次氧化 由试验结果可知：从钢包吹氩后→锭模内注毕，平均增氮22.35×10-6，相当于从空气中 吸氧63.85×10-6；大颗粒夹杂物平均10kg钢增加55.61g.由电解分离夹杂的电子探针分 析结果可知，从吹氩后到注毕，夹杂物中SiO,FeO,MnO等弱脱氧剂的成分增高（见图1），这 充分说明浇注过程中空气对钢液发生了 70 二次氧化.夹渣的电子探针分析结果也 60 SiO 可以看出，很多夹渣均是二次氧化产物 50L 与复合渣、耐火材料、或钢包渣的混合产 40 曩 Al2O 物.所以夹渣产生的原因是浇注过程中 30 钢水的二次氧化产物与外来夹杂的混合 20 物. FeO+MnO 10 2.3浇注过程中锭模内复合渣的卷渣 MgO+CaO 为了解浇注过程中锭模内复合渣卷 氩后注毕坯头坯中坯尾 渣的情况，在复合渣中加了7%的LaO 图1浇注过程中夹杂物的组成变化 作为示踪剂进行追踪.结果表明，28个夹渣中有8个含有La,O,有9个其K,0+a,O含量 >1.5%,可认为这17个夹渣中均含有复合渣的成分.因为试验所用复合渣粉渣中K,0+Na,0 的含量为1.06%~1.31%，熔融复合渣中K0+Na,0含量为1.19%~1.43%，汤道砖中K,0+ Na,0含量仅为0.79%，因此本试验确定K0+NaO含量>1.5%的夹渣中含有复合渣的成分. 由此可知，初轧坯中复合渣卷渣造成的夹渣占所分析夹渣总数的60.71%，而且大都分布在钢 锭的表层区域且集中于中下部.在35个典型的电解夹杂中，有26个含有复合渣的成分，占分 析夹杂总数的74.3%，且大都集中于钢锭尾部.流体力学的计算结果表明，注流在锭模内的喷 射高度h对钢锭表面质量有重要影响，h值越大，复合渣卷渣程度越严重.这是因为h值大，即 注流在锭模下注口的速度较大，在开浇初期易导致未熔化的复合渣卷人钢液，随注流流动，被 反向回流携带至凝固前沿被捕捉，或在上浮过程中被锭模上口凝固前沿捕捉因此，大包开浇 和锭模浇注初期的平稳操作对减轻复合渣卷渣的程度是有利的同时，锭模的上小下大的形 状是造成复合渣卷渣的原因之一这种锭模浇注方法，模壁容易挂渣，被不断上升的钢液卷人， 2.4浇注系统耐火材料的蚀损 在浇注后的汤道内取了钢样和砖样在对汤道钢样的金相研究时发现，汤道钢样内确实 有钢与莫来石相混合的夹渣，说明汤道砖侵蚀产物已进入钢液.在28个夹渣中，有8个夹渣中 含有与莫来石相的成分接近的相，占夹渣总数的28.6%；35个电解夹杂中，有19个，占电解夹 杂总数的54.3%.对耐火砖的岩相分析结果表明，受到高温侵蚀后的粘土砖，其显微结构发生 了变化，主要表现为液相增多及气孔率的增加，很容易受到汤道内流速为1.33m/s的高温钢 水的冲蚀.16MR钢对粘土砖有很强的化学侵蚀作用，但虽在显微结构中未发现明显的化学 反应层，但看到有一层平均厚度为2.53m的高温冲蚀层也充分说明了这一点.因此，浇注 16MR钢时，采用高质量的耐火砖对减少钢锭中的大型氧化物夹杂是有利的 2.5锭模内浇注过程中钢水清洁度的变化 从试验结果还可知：(I)从钢包吹氩后→锭模内注毕，钢水中[)含量平均增加了 50.8%,大颗粒夹杂物平均增加了88.5%，说明浇注过程中存在钢水的二次氧化和外来夹杂物北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 夹杂平 均减 少 ， 吹氢过程 无 明显增 氮现象 浇 注 过程 中钢液的二次 氧化 由试验 结果 可 知 从钢包 吹氢后 分 锭模 内注 毕 ， 平 均 增 氮 ’ ‘ ， 相 当于 从 空气中 吸氧 ’ 大 颗粒夹杂物平 均 钢增 加 由电解 分 离夹杂 的 电子探针分 析结果 可 知 ， 从吹氢后 到 注毕 ， 夹杂物 中 ， ， 等 弱脱 氧 剂 的成分增 高 见 图 ， 这 充分说 明浇注 过程 中空 气 对钢液发 生 了 二 次 氧 化 夹 渣 的 电 子 探 针 分 析 结 果 也 可 以 看 出 ， 很 多 夹渣 均 是 二 次 氧 化 产 物 与复合渣 、 耐火材 料 、 或钢 包渣 的混合产 物 所 以 夹 渣 产 生 的 原 因是 浇 注 过 程 中 钢水 的二 次氧化产物 与外来夹杂的混合 物 浇 注 过程 中锭模 内复合渣 的卷渣 《 浦孤 。 仑 代〕 ，‘气︶，一‘产、 八“︷︵︸ 镶洲娜锻帐求、 为 了解 浇 注过 程 中锭模 内复合渣卷 氢后 注 毕 坯头 坯 中 坯尾 渣 的情 况 ， 在 复合渣 中加 了 的 从 图 浇注过程中夹杂物的组成变化 作 为示 踪 剂 进 行 追 踪 结 果 表 明 ， 个 夹渣 中有 个 含 有 认 ， 有 个 其 长 恤 含 量 ， 可 认 为这 个 夹渣 中均含 有复合渣 的成 分 因为试验 所 用 复合渣 粉渣 中 长 叽 的含量 为 一 ， 熔融 复合渣 中 凡 叽 含量 为 一 ， 汤道 砖 中 玫 啊 含 量 仅 为 ， 因此 本试 验 确定 凡 恤 含 量 的夹渣 中含 有 复合渣 的成 分 由此 可知 ， 初 轧坯 中复 合渣 卷渣 造成 的夹渣 占所 分析夹渣 总数 的 ， 而 且 大都分 布在 钢 锭 的表层 区域且 集 中于 中下部 在 个典 型 的 电解 夹杂 中 ， 有 个 含有 复合渣 的成分 ， 占分 析夹杂总数 的 ， 且 大 都集 中于 钢锭 尾部 流体力 学 的计算结果 表 明 ， 注流 在锭模 内的 喷 射高度 对钢 锭 表 面质量 有 重要影 响 ， 值越 大 ， 复合渣 卷 渣程度越严重 这是 因为 值大 ， 即 注流在 锭模下 注 口 的速 度 较大 ， 在 开浇初 期 易 导致 未熔化 的复合渣 卷人 钢液 ， 随注流 流 动 ， 被 反 向回流携 带 至凝 固前 沿 被捕 捉 ， 或 在上 浮过程 中被 锭模 上 口 凝 固前沿捕 捉 因此 ， 大包开 浇 和 锭模 浇 注 初 期 的平 稳 操 作 对减 轻 复合渣 卷 渣 的程 度 是 有 利 的 同 时 ， 锭 模 的上 小 下 大 的形 状是 造成复合渣卷渣 的原 因之 一这 种锭模 浇 注方 法 ， 模 壁 容 易挂 渣 ， 被不 断上 升 的钢液卷人 浇注 系统耐火材料 的蚀损 在 浇 注后 的汤道 内取 了钢样 和 砖样 在 对汤 道 钢样 的金 相 研 究时发现 ， 汤道 钢样 内确 实 有钢 与莫来石相 混合 的夹渣 ， 说 明汤道砖侵蚀 产物 已 进人 钢液 在 个夹渣 中 ， 有 个夹渣 中 含有 与莫来石相 的成分接 近 的相 ， 占夹渣 总数 的 个 电解夹杂 中 ， 有 个 ， 占电解 夹 杂总数 的 对耐火 砖 的岩相 分 析结果 表 明 ， 受到 高温侵蚀后 的粘 土砖 ， 其显微结 构 发 生 了变化 ， 主要 表 现 为液 相 增 多 及 气孔 率 的增 加 ， 很 容 易 受 到 汤 道 内流 速 为 耐 的高温 钢 水的冲蚀 钢 对粘 土 砖有 很 强 的化学 侵 蚀 作 用 ， 但 虽 在 显微结 构 中未 发 现 明显 的化 学 反应 层 ， 但 看 到 有 一 层 平 均 厚 度 为 的 高温 冲 蚀 层 也 充 分 说 明 了 这 一 点 因 此 ， 浇 注 钢 时 ， 采 用高质量 的耐火砖对减 少 钢锭 中的大 型氧化物夹杂是 有 利 的 锭模 内浇注 过程 中钢水清洁度的变化 从 试 验 结 果 还 可 知 从 钢 包 吹 氢 后 、 锭 模 内 注 毕 ， 钢 水 中 【 含 量 平 均 增 加 了 ， 大颗粒夹杂物平 均增加 了 ， 说 明浇注 过 程 中存在 钢水 的二 次氧化和外来 夹杂物