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D0I:10.13374/1.issnl00103.2009.s1.026 第31卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.31 Suppl.1 2009年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dee.2009 气瓶钢精炼过程中的MgO·Al2O3夹杂物 宋延琦，2)李京社)李娇)王再飞)杨树峰) 1)北京科技大学治金与生态工程学院，北京100082)新兴铸管股份有限公司，武安056300 摘要研究了EAF-LF-VD-CC流程治炼气瓶钢30CrMo时精炼过程中含Mg0·Al2O3夹杂物的生成和转化，对夹杂物进 行了三维分析观察.研究结果表明：LF精炼30min后夹杂物中Mg含量减小，Ca含量增加，Mg0Al203夹杂物消失·LF精炼 后期Mg含量变化不大，Ca含量减小，未出现Mg0·A2O3夹杂物：VD精炼过程中夹杂物中的Mg含量增加，Ca含量变化不 大，重新生成了Mg0A203夹杂物：精炼过程中Mg0·A2O3夹杂物可以向复合夹杂物转变的，但为防止精炼后期Mg0A203 夹杂物重新生成必须保证钢液中具有一定的钙含量。 关键词气瓶钢：二次精炼：镁铝尖晶石 MgO.Al2O3 based inclusions in gas cylinder steel during refining SONG Yan-qi),LI Jing she).LI Jiao),WANG Zai-fei),YANG Shufeng) 1)School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Xinxing Ductile Iron Pipes Co.Ltd.,Wu'an 056300.China ABSTRACT The formation and transformation of MgO.Al2O3 based inclusions in the gas cylinder steel produced by EAF-LF-VD- CC process flow have been studied.The three-dimensional inclusions were observed by SEM.The results show that after LF refining for 30min.the content of Mg decreases and that of Ca increases in the inclusions.and Mgo.Al203 inclusion disappeares:at the end of LF refining.the content of Mg in the inclusions has little changes,the content of Ca in the inclusions decreased.and no MgO. Al203 inclusion exists:during VD refining,the content of Mg in the inclusions increases.the content of Ca in the inclusions has little changes.and Mgo.Al203 inclusion appears again:Mgo.Al203 inclusion can be modified during refining.but to avoid forming MgO.Al2O3 inclusions again,the content of Ca in the molten steel have to reach a certain value. KEY WORDS gas cylinder steel:second refining:Mgo.Al203 spinel 在二次精炼过程中，钢液与耐火材料或炉渣反 Al2O3夹杂物会向Ca0一Al2O3一Mg0复合夹杂物转 应，使钢液中的镁含量增加，如果采用铝脱氧则很容 变.从CaO一Al2O3一Mg0三元相图可知控制Ca0一 易生成Mg0·Al203夹杂物.MgAl204夹杂物具有 AlzO3Mg0复合夹杂物的成分可使之转化成低熔 稳定的面心立方结构，熔点较高、硬度大、轧制时不 点的夹杂物，本文通过工业实验研究了Mg0·A2O3 易变形，属D类点状不变形夹杂物·Mg0Al2O3夹 夹杂物向Ca0一Al203一Mg0复合夹杂物转变的过 杂物尺寸大多数为2.0~6.0m,形状有球形、立方 程，以及生产工艺条件对Mg0·A12O3夹杂物转化的 体形和不规则形，这类夹杂物会造成钢铁产品的表 影响，对Mg0·A2O3夹杂物会向低熔点复合夹杂物 面缺陷，降低钢材的抗腐蚀性能，K,Mizuno和H, 转化的条件进行了讨论 Todoroki等人在不锈钢表面缺陷处发现了大量的 Mg0A203夹杂物1.这类夹杂物还容易沉积在 1实验研究方法 浸入式水口内部，造成水口堵塞3). 1.1冶炼条件 李海波等闺研究表明：在精炼过程中，Mg0· 本次实验的钢种是3 DCrMo,天津钢管生产该 收稿日期：2009-0920 基金项目：中国博士后科学基金资助项目(N。,20080430020) 作者简介：宋延琦(1973一)，男，博士研究生，Emal:syq2672@gotmail.com气瓶钢精炼过程中的 MgO·Al2O3 夹杂物 宋延琦12） 李京社1） 李 娇1） 王再飞1） 杨树峰1） 1） 北京科技大学冶金与生态工程学院北京10008 2） 新兴铸管股份有限公司武安056300 摘 要 研究了 EAF－LF－VD－CC 流程冶炼气瓶钢30CrMo 时精炼过程中含 MgO·Al2O3 夹杂物的生成和转化对夹杂物进 行了三维分析观察．研究结果表明：LF 精炼30min 后夹杂物中 Mg 含量减小Ca 含量增加MgO·Al2O3 夹杂物消失．LF 精炼 后期 Mg 含量变化不大Ca 含量减小未出现 MgO·Al2O3 夹杂物；VD 精炼过程中夹杂物中的 Mg 含量增加Ca 含量变化不 大重新生成了 MgO·Al2O3 夹杂物；精炼过程中 MgO·Al2O3 夹杂物可以向复合夹杂物转变的但为防止精炼后期 MgO·Al2O3 夹杂物重新生成必须保证钢液中具有一定的钙含量． 关键词 气瓶钢；二次精炼；镁铝尖晶石 MgO·Al2O3 based inclusions in gas cylinder steel during refining SONG Y an-qi 12）LI Jing-she 1）LI Jiao 1）W A NG Za-i fei 1）Y A NG Shu-feng 1） 1） School of Metallurgical and Ecological EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China 2） Xinxing Ductile Iron Pipes Co．Ltd．Wu’an056300China ABSTRACT T he formation and transformation of MgO·Al2O3 based inclusions in the gas cylinder steel produced by EAF-LF-VDCC process flow have been studied．T he three-dimensional inclusions were observed by SEM．T he results show that after LF refining for30minthe content of Mg decreases and that of Ca increases in the inclusionsand MgO·Al2O3inclusion disappeares；at the end of LF refiningthe content of Mg in the inclusions has little changesthe content of Ca in the inclusions decreasedand no MgO· Al2O3inclusion exists；during VD refiningthe content of Mg in the inclusions increasesthe content of Ca in the inclusions has little changesand MgO·Al2O3 inclusion appears again；MgO·Al2O3 inclusion can be modified during refiningbut to avoid forming MgO·Al2O3 inclusions againthe content of Ca in the molten steel have to reach a certain value． KEY WORDS gas cylinder steel；second refining；MgO·Al2O3spinel 收稿日期：2009-09-20 基金项目：中国博士后科学基金资助项目（No．20080430020） 作者简介：宋延琦（1973－）男博士研究生E-mail：syq2672＠gotmail．com 在二次精炼过程中钢液与耐火材料或炉渣反 应使钢液中的镁含量增加如果采用铝脱氧则很容 易生成 MgO·Al2O3 夹杂物．MgAl2O4 夹杂物具有 稳定的面心立方结构熔点较高、硬度大、轧制时不 易变形属 D 类点状不变形夹杂物．MgO·Al2O3 夹 杂物尺寸大多数为2∙0～6∙0μm形状有球形、立方 体形和不规则形．这类夹杂物会造成钢铁产品的表 面缺陷降低钢材的抗腐蚀性能．K．Mizuno 和 H． Todoroki 等人在不锈钢表面缺陷处发现了大量的 MgO·Al2O3 夹杂物［1－2］．这类夹杂物还容易沉积在 浸入式水口内部造成水口堵塞［3］． 李海波等［4］ 研究表明：在精炼过程中MgO· Al2O3 夹杂物会向 CaO－Al2O3－MgO 复合夹杂物转 变．从 CaO－Al2O3－MgO 三元相图可知控制 CaO－ Al2O3－MgO 复合夹杂物的成分可使之转化成低熔 点的夹杂物．本文通过工业实验研究了 MgO·Al2O3 夹杂物向 CaO－Al2O3－MgO 复合夹杂物转变的过 程以及生产工艺条件对 MgO·Al2O3 夹杂物转化的 影响对 MgO·Al2O3 夹杂物会向低熔点复合夹杂物 转化的条件进行了讨论． 1 实验研究方法 1∙1 冶炼条件 本次实验的钢种是30CrMo天津钢管生产该 第31卷 增刊1 2009年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31Suppl．1 Dec．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．s1．026