08電磁制動(dòng)對(duì)鋼中非金屬夾雜物的影響

1、第四屆發(fā)展中國(guó)家連鑄國(guó)際會(huì)議（CCC’08）論文集電磁制動(dòng)對(duì)鋼中非金屬夾雜物的影響戰(zhàn)東平張慧書龔偉姜周華宋景欣（東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110004）摘要：通過對(duì)采用電磁制動(dòng)和非電磁制動(dòng)的鑄坯中的夾雜物取樣分析表明，采用電磁制動(dòng)后，鑄坯中心和邊部的夾雜物平均直徑和平均面積均有所減小，分別減少0.18μm和6.42μm2。未采用電磁制動(dòng)時(shí)，在鑄坯邊部的A1、A5、B1、B5位置均有尺寸大于10μm的夾雜物，且其中有些夾雜物的成分與

2、結(jié)晶器保護(hù)渣的成分相近。采用電磁制動(dòng)后，在上述對(duì)應(yīng)位置均未出現(xiàn)尺寸大于10μm的夾雜物。鋼中的夾雜物主要為Al2O3、MnS和CaS夾雜物，還有部分復(fù)合夾雜物如Al2O3MnSAl2O3SiO2以及少量含K、Na的夾雜物。未采用電磁制動(dòng)的鑄坯中含K、Na夾雜物的數(shù)量明顯多于采用電磁制動(dòng)的鑄坯。關(guān)鍵詞：煉鋼；連鑄；電磁制動(dòng)；夾雜物；板坯InfluenceofElectromagicBrakeonNonmetallicInclusionin

3、theSlabZHANDongpingZHANGHuishuGONGWeiJIANGZhouhuaSONGJingxin(SchoolofMaterialsMetallurgyNtheasternUniversityShenyang110004LiaoningChina)Abstract:ThedistributionsofnonmetallicinclusioninslabsproducedwithwithoutElectromagi

4、cbrake(EMBR)wereanalyzed.It’sshownthatwiththeusingofEMBRtheaveragediameterareaoftheinclusionsarelessthanthoseoftheslabproducedwithoutEMBRtheyaredecrease0.18μm6.42μm2respectively.Therearemanyinclusionsindiameterbiggerthan

5、10μmintheslabbderareasofA1A5B1B5thecompositionsofsomeofthemaresimilartothoseofthemoldpowderbutwhenEBMRwasusedtheseinclusionsdisappearedintheseareas.MostoftheinclusionsintheslabwithwithoutEMBRareAl2O3MnSCaStherearesomecom

6、poundinclusionssuchasAl2O3MnSAl2O3SiO2fewofthemaretheinclusionsbearingKNaelement.TheamountsoftheinclusionsbearingKNaelementintheslabproducedwithoutEMBRaremethanthoseslabsproducedwithEMBRobviously.Keywds:steelmakingcontin

7、uouscastingEMBRinclusionslab1前言從上世紀(jì)80年代ABB公司和日本川崎公司聯(lián)合開發(fā)成功電磁制動(dòng)(EMBR)技術(shù)以來(lái)，電磁制動(dòng)器已經(jīng)在多臺(tái)連鑄機(jī)上獲得了應(yīng)用。生產(chǎn)實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)，采用EMBR技術(shù)可以控制結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)，減少結(jié)晶器保護(hù)渣的卷渣，有利于結(jié)晶器內(nèi)夾雜物的去除，從而提高鑄坯質(zhì)量，并有利于提高連鑄拉速[12]。文獻(xiàn)[35]對(duì)EMBR條件下鋼中夾雜物的運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行了模擬研究，文獻(xiàn)[2]對(duì)EMBR條件下CS

8、P結(jié)晶器內(nèi)的夾雜物行為進(jìn)行了模擬，并對(duì)鑄坯中夾雜物的分布情況進(jìn)行了分析。本文對(duì)電磁制動(dòng)器對(duì)板坯中夾雜物的影響效果進(jìn)行了研究，為該技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。2鑄坯取樣在采用FCMold（FlowControlMold）全幅二段電磁制動(dòng)器的板坯連鑄機(jī)澆注過程中（拉速1.9mmin，斷面2001200mm），先使用EMBR(輸3B352371363.7213.34B41118123444.6125.63B525811301192.92

9、7.953.2鋼中非金屬夾雜物的種類和形貌通過對(duì)鑄坯中的夾雜物進(jìn)行掃描電鏡和能譜分析可以看出，由于鋼中的夾雜物種類主要取決于鋼的脫氧劑種類及其脫氧制度，取樣鋼為Al脫氧后進(jìn)行Ca處理的鋼，鋼中的夾雜物統(tǒng)計(jì)情況見表3?？梢姡撝械膴A雜物主要為直徑小于20μm的不同形貌的Al2O3、MnS和鈣處理后生成的CaS夾雜物（典型夾雜物形貌見圖2），還有部分復(fù)合夾雜物如Al2O3MnSAl2O3SiO2。采用EMBR和未采用EMBR的鑄坯夾雜物種類

10、沒有明顯差別，在兩種條件下生產(chǎn)的鑄坯中均發(fā)現(xiàn)了直徑大于20μm的含K、Na的夾雜物，即兩種條件下均可能發(fā)生了連鑄結(jié)晶器內(nèi)卷渣。從夾雜物的數(shù)量統(tǒng)計(jì)上可以看出，未采用EMBR的鑄坯中發(fā)現(xiàn)的含K、Na夾雜物的數(shù)量明顯多于采用EMBR的鑄坯，兩種條件下發(fā)現(xiàn)的含K、Na夾雜物的典型形貌見圖3。圖3(a)為尺寸約22.6μm的Al2O3SiO2K2O復(fù)合型夾雜物，該夾雜物為采用EMBR時(shí)在B2樣中距鑄坯表面17.68mm位置處。圖3(b)為Al2O

11、3MgOK2OSiO2夾雜物，該夾雜物為未采用EMBR時(shí)在A1樣中距離鑄坯窄面9.38mm位置處。圖3(c)為Al2O3CaOSiO2Na2OK2OMgO夾雜物，尺寸約26.5μm，該夾雜物為未采用EMBR時(shí)在B1樣中距鑄坯窄面12.6mm位置處，該夾雜物與連鑄保護(hù)渣成分相近，可能是卷入的保護(hù)渣。表3鋼中夾雜物情況TableTable3InclusionsInclusionsininthetheslabsslabs種類形貌數(shù)量氧化物Al

12、2O3、FeO、SiO2等長(zhǎng)條形、塊狀、球形數(shù)量較多硫化物MnS、CaS等球形，尺寸較小數(shù)量較多復(fù)合夾雜物Al2O3MnS、Al2O3SiO2、SiO2Al2O3Na2OCaO、SiO2Al2O3K2O等球形，塊狀、尺寸較小數(shù)量較少(a)Al2O3夾雜物(b)Al2O3夾雜物(c)MnS夾雜物(d)CaS夾雜物圖2鋼中典型夾雜物形貌Fig.2Stereoscanphotographsoftypicalinclusionsinthesla