含铝电工钢广泛应用于电机和变压器制造,其磁性能与钢液洁净度密切相关。钢中的夹杂物种类和数量直接影响其最终性能,不同的RH脱氧方式会显著影响钢液的洁净度及连铸可浇性。然而,不同脱氧方式的影响机制和适用条件尚需深入探讨。
现有研究主要关注脱氧方式对夹杂物最终特性的影响,但对夹杂物的演变过程、渣成分的动态变化,以及脱氧方式对连铸工艺的适用性缺乏系统研究。此外,针对传统连铸和CSP连铸工艺的具体适配策略尚未形成统一认识。
最近,湖南华菱涟源钢铁有限公司的隋亚飞博士及其团队通过工业试验,系统研究了不同RH脱氧方式对含铝电工钢洁净度和连铸可浇性的影响。研究对比了铝脱氧和硅脱氧两种工艺对钢液夹杂物数量、成分及演变规律的影响,并通过热力学计算和现场实验验证了两种方式的适用条件。隋亚飞博士团队发现,硅脱氧钢水对铝酸盐夹杂的吸收能力优于铝脱氧钢水,但硅脱氧在CSP连铸中易导致塞棒上涨问题,而铝脱氧则表现出更好的连铸稳定性。
相关研究成果以“不同RH脱氧方式对含铝电工钢的影响”为题目发表于《钢铁研究学报》2020年第32卷第10期。论文作者为:郑庆, 隋亚飞*, 刘红军, 刘彭, 李慈颖。
该论文的主要研究结果与结论如下:
夹杂物特性:
铝脱氧钢中的夹杂物主要为Al₂O₃-CaO-CaS复合夹杂,硅脱氧钢中的夹杂物主要为Al₂O₃;
热轧卷中夹杂物数量,铝脱氧钢为硅脱氧钢的2~3倍。
连铸可浇性:
CSP工艺中,硅脱氧易引起塞棒上涨问题;
铝脱氧表现出更稳定的连铸性能,适用于CSP工艺。
推荐策略:
传统连铸建议采用硅脱氧工艺,CSP连铸工艺建议采用铝脱氧工艺。
脱氧方式的适用性:
脱氧方式选择应结合连铸工艺特点和洁净度要求,形成针对性优化策略。
论文中的主要图片和表格如下:
图1. 两种无取向电工钢工艺流程
图2. RH渣成分等活度曲线
图3. 冶炼过程O、N含量变化
图4. 钢液中夹杂物形貌
图5. 钢液中夹杂物成分演变
图6. 热力学计算的夹杂物组成
图7. 热轧材样中典型夹杂物
图8. 不同类型夹杂物的数量的比值
图9. 热轧卷中不同尺寸的夹杂物的密度
图10. 钢液凝固过程中夹杂物演变的热力学计算结果
图11. CSP连铸过程中塞棒位置变化
表1. 中间包钢液主要元素成分
表2. 不同脱氧方式下RH渣成分
表3. 钢液中夹杂物金相评级结果
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