1.中間包流場的影響
中間包內(nèi)鋼液的流動狀態(tài)直接影響鋼液內(nèi)夾雜的去除。當中間包沒有控流裝置時,由于鋼包注流的沖擊,中間包鋼水表面呈波浪運動,容易將鋼水表面的覆蓋劑擴散開,加劇鋼液的二次氧化;中間包底部和角部區(qū)域存在鋼水停滯區(qū)(即死區(qū)),由于死區(qū)的存在,不利于局部區(qū)域夾雜物的上浮。
2保護渣的選用
保護渣的吸附夾雜物功能對大斷面合金鋼連鑄顯得尤為關(guān)鍵。萊鋼轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的45#、40Cr、2OcrMnTiH等鋼種均采取鋁脫氧,即使采用鈣處理和軟吹工藝后,鋼水中仍有較大部分夾雜物;同時大斷面合金鋼連鑄坯拉速比較慢,鋼水在結(jié)晶器內(nèi)停留時間相對比較長,夾雜物上浮比較充分,但是上浮的夾雜物得不到及時的去除,容易被坯殼捕捉形成夾雜。
3鋼水的二次氯化
連鑄工序的鋼水保護澆鑄做的不好,鋼水在澆注過程中很難避免與空氣接觸,造成鋼水二次氧化,產(chǎn)生一些新的夾雜物。
4工藝穩(wěn)定性的影響
中間包液面、結(jié)晶器液面、拉速等工藝不穩(wěn)定,對夾雜物的上浮、去除都有很大影響。中間包液面、結(jié)晶器液面的不穩(wěn)定,容易造成鋼水卷渣,污染鋼水,拉速不穩(wěn)定對中間包的流場、結(jié)晶器內(nèi)的流場均有較大影響,造成夾雜物的上浮、去除困難。
改進措施
1中間包流場優(yōu)化
采用“V”字型擋墻、,優(yōu)化中間包內(nèi)流場,使中間包內(nèi)的流場更趨合理,穩(wěn)定注流區(qū)域鋼水的穩(wěn)定,促進鋼水中夾雜物的充分上??;優(yōu)化擋墻開孔方向和大小,減少中間包死區(qū),通過采用“V字型擋墻,將鋼包下渣完全擋在沖擊區(qū)內(nèi),避免污染鋼水。
2使用大斷面專用保護渣
由于45#、40Cr、20CrMnTiH等鋼種均采用鋁脫氧,在大斷面澆注此類鋼種時,拉速較慢,夾雜物有充分的時間上浮,若保護渣的吸附夾雜物功能小,很容易造成上浮的夾雜物得不到及時的去除,聚集在表層的夾雜物容易被坯殼捕捉,形成鑄坯表面或近表面夾雜缺陷。
3結(jié)晶器電磁攪拌
結(jié)晶器電磁攪拌可以促進結(jié)晶器內(nèi)的鋼水流動,使得鋼水中的夾雜物特別是大型夾雜物在離心力的作用下一部分向彎月面聚集,同時也使鋼水和保護渣的接觸面增大,有利于保護渣吸附上浮的夾雜物。
4嚴格保護澆注
(1)使用“雙渣”工藝。
原來使用的覆蓋劑是碳化稻殼,保溫性能比較好,澆鑄鋁鎮(zhèn)靜鋼時,稻殼中含有SiO,在鋼/渣界面發(fā)生[AI]+(SiO,)一(m,O)+[si】反應(yīng),使鋼水中T[O】大幅增加,渣中(SiO,)是有效的氧源,渣hh(SiO,)含量應(yīng)盡可能低。通過研究采用中間包堿性覆蓋劑和稻殼組合的“雙渣”工藝,可以避免以上反應(yīng),同時提高覆蓋劑吸附夾雜物的效果。
(2)應(yīng)用水口底封技術(shù)。
原來的大包長水口與鋼包下水口之間、滑塊與浸入式水口之間的接觸主要是線接觸,密封效果比較差,鋼水吸氣很容易造成二次氧化。通過研究,將大包長水口與浸入式水口進行改型,將原來依靠線接觸密封改為主要依靠水口底封,同時在水口與水口之間增加耐火纖維密封墊,進一步提高密封效果。