08電磁制動對鋼中非金屬夾雜物的影響

1、第四屆發(fā)展中國家連鑄國際會議（CCC’08）論文集電磁制動對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（東北大學材料與冶金學院，遼寧沈陽110004）摘要：通過對采用電磁制動和非電磁制動的鑄坯中的夾雜物取樣分析表明，采用電磁制動后，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。未采用電磁制動時，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)晶器保護渣的成分相近。采用電磁制動后，在上述對應位置均未出現(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，還有部分復合夾雜物如Al2O3MnSAl2O3SiO2以及少量含K、Na的夾雜物。未采用電磁制動的鑄坯中含K、Na夾雜物的數(shù)量明顯多于采用電磁制動的鑄坯。關(guān)鍵詞：煉鋼；連鑄；電磁制動；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(EMBR)技術(shù)以來，電磁制動器已經(jīng)在多臺連鑄機上獲得了應用。生產(chǎn)實踐已經(jīng)證實，采用EMBR技術(shù)可以控制結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動，減少結(jié)晶器保護渣的卷渣，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[35]對EMBR條件下鋼中夾雜物的運動行為進行了模擬研究，文獻[2]對EMBR條件下CS

8、P結(jié)晶器內(nèi)的夾雜物行為進行了模擬，并對鑄坯中夾雜物的分布情況進行了分析。本文對電磁制動器對板坯中夾雜物的影響效果進行了研究，為該技術(shù)在國內(nèi)的推廣應用提供經(jīng)驗借鑒。2鑄坯取樣在采用FCMold（FlowControlMold）全幅二段電磁制動器的板坯連鑄機澆注過程中（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鑄坯中的夾雜物進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脫氧后進行Ca處理的鋼，鋼中的夾雜物統(tǒng)計情況見表3。可見，鋼中的夾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復合型夾雜物，該夾雜物為采用EMBR時在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時在B1樣中距鑄坯窄面12.6mm位置處，該夾雜物與連鑄保護渣成分相近，可能是卷入的保護渣。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