结晶器电磁搅拌对475 mm特厚板坯表层大颗粒夹杂物控制研究Research on the control of large particle inclusions on 475 mm extra-thick slab surface by mold electromagnetic stirring
闫晟昌,甄新刚,张炯明,尹延斌,雷星
摘要(Abstract):
特厚板坯已成为基础建设所依赖的重要钢铁材料,广泛应用于军用和民用领域。铸坯表层大颗粒夹杂物是影响铸坯质量的关键因素之一。在475 mm特厚板坯连铸生产过程中,为探究结晶器电磁搅拌(M-EMS)对铸坯表层夹杂物的影响,进行有M-EMS和无M-EMS的对比试验。采用无水电解法提取试样中的大颗粒夹杂物,计算其数量密度和质量密度。结果表明,与无M-EMS时相比,有M-EMS时铸坯表层各尺寸夹杂物质量密度和数量密度均明显减小,其中,尺寸大于150μm的大颗粒夹杂物减少幅度最大,质量密度由3.817 mg/kg减小至1.511 mg/kg,表明M-EMS能有效控制特厚板坯表层大颗粒夹杂物。对夹杂物进行成分分析,结果表明,夹杂物的来源可能是生产过程中产生的脱氧产物(Al_2O_3-Si O_2或单一的Al_2O_3)、浇注过程中卷入的保护渣(含有Na_2O)以及由于钢水冲刷落入钢液中的耐火材料。
关键词(KeyWords): 特厚板坯;结晶器电磁搅拌;无水大样电解;夹杂物
基金项目(Foundation):
作者(Author): 闫晟昌,甄新刚,张炯明,尹延斌,雷星
DOI: 10.19864/j.cnki.jxye.2024.02.006
参考文献(References):
- [1]国家市场监督管理总局,中国标准化管理委员会.热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差:GB/T 709—2019[S].北京:中国标准出版社,2019.
- [2] YANG Z G, ZHANG J M, LI S X,et al. On the critical inclusion size of high strength steels under ultra-high cycle fatigue[J].Materials Science and Engineering:A, 2006, 427(1/2):167-174.
- [3]汤伟,孟令涛,孙利斌,等. Q235B钢连铸板坯中间裂纹成因分析及改进措施[J].连铸,2017, 42(5):59-65.
- [4]张诚,孙陶安,吴正义,等.钢包精炼渣固化改性再利用试验研究[J].江西冶金,2023, 43(3):213-217.
- [5]王立峰,王新华,张炯明,等.控制高碳钢中CaO-Al2O3-SiO2类夹杂物成分的实验研究[J].钢铁,2004, 39(1):21-23.
- [6]余杰,王万林,肖丹,等. MgO和BaO对CaO-Al2O3系保护渣熔化与结晶行为的影响[J].连铸,2018, 43(4):37-41.
- [7]李海波,林伟,王新华,等.铝脱氧钢中尖晶石夹杂物的生成与转变[J].特殊钢,2007, 28(4):30-32.
- [8]张立峰,杨文,张学伟,等.钢中夹杂物的系统分析技术[J].钢铁,2014, 49(2):1-8, 28.
- [9]许建飞,刘志远,王重君,等.板坯连铸过程夹杂物控制研究[J].连铸,2018, 43(6):61-66.
- [10] JANIS D, INOUE R, KARASEV A, et al. Application of different extraction methods for investigation of nonmetallic inclusions and clusters in steels and alloys[J]. Advances in Materials Science and Engineering, 2014, 2014:1-7.
- [11]张建晓,李晶,史成斌,等.精炼渣钙铝比对铈处理钢中夹杂物的影响[J].江西冶金,2023,4 3(1):24-31.
- [12]刘延强,王丽君,郭俊波,等.高铁扣件弹簧钢中夹杂物的非水溶液电解分析及其控制[J].炼钢,2013, 29(3):53-57.
- [13]尚德礼,王国承,吕春风,等.连铸小板坯夹杂物来源与控制[J].炼钢,2007, 23(2):11-13.
- [14] YIN Y B, ZHANG J M, LEI S W, et al. Numerical study on the capture of large inclusion in slab continuous casting with the effect of In-mold electromagnetic stirring[J]. ISIJ International,2017, 57(12):2165-2174.