鋼潔凈度的評定和控制(二)
作者:張銀環(huán)   來源:技術(shù)中心 發(fā)布時間:2010年02月09日 點擊數(shù):

2.2 間接方法
  根據(jù)成本、時間要求和取樣的難度,鋼鐵工業(yè)通常采用檢測鋼中總氧、吸氮和其他的間接方法測量鋼的潔凈度。
2.2.1 定氧
  鋼的總氧含量是溶解氧和非金屬氧化物夾雜結(jié)合的氧之和经磅。用定氧傳感器很容易測定溶解氧[O],用脫氧元素(如鋁)化學(xué)反應(yīng)平衡熱力學(xué)控制鋼中的總氧喳瓣。鋁和氧反應(yīng)平衡條件如下:
  logK=log([Al]2[O]3)=-62780/T(K)+20.54 (1)
  例如:1873K(1600℃)時馋贤,K=1.05×10-13,如果[Al]=0.03%~0.06%畏陕,溶解氧[O]為(0.0003%~0.0005%)配乓。由于溶解氧含量不是很多,可間接地測定鋼中氧化物夾雜的氧含量惠毁,以其代替總氧含量犹芹。鋼中大夾雜物占少數(shù),且定氧用鋼樣尺寸太小(約20g)鞠绰,樣品內(nèi)幾乎無大的夾雜物腰埂,既使一個樣品內(nèi)有一個大夾雜物,由于讀數(shù)異常地高蜈膨,數(shù)據(jù)很可能大打折扣屿笼。因此,總氧含量實際上代表小型氧化物夾雜中的氧含量翁巍,而不是大型氧化物夾雜含量驴一。然而,總氧含量低會降低大型氧化物夾雜存在的可能性灶壶,如圖2所示肝断。可見,總氧含量指標(biāo)仍非常重要胸懈,且通常標(biāo)志著鋼的潔凈度担扑。
  檢測到的鋼水樣內(nèi)的總氧含量與產(chǎn)品的裂紋發(fā)生率明顯有關(guān)。尤其是中間包取樣成分標(biāo)志著處理板坯的潔凈度趣钱。如日本川崎鋼公司要求中間包鋼水樣T.[O]低于0.003%的條件下涌献,可保證冷軋薄板供貨免檢;0.003%~0.0055%為要求檢驗的臨界值;0.0055%以上的爐次要改判。
  通過研究羔挡,得出下述結(jié)論:
  (1)隨著新技術(shù)的實現(xiàn)洁奈,低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中T.[O]含量逐年降低间唉。例如绞灼,新日鐵鋼中T.[O]從1970年的0.004%~0.005%降低到1990年的0.002%。
  (2)RH處理的鋼水T.[O](0.001%~0.003%)比鋼包氣體攪拌T.[O](0.0035%~0.0045%)含量低呈野。
  (3)隨著工序的進(jìn)行低矮,T.[O]逐步降低,依次為:鋼包0.004%被冒、中間包0.0025%军掂、結(jié)晶器0.002%及板坯內(nèi)0.0015%。
2.2.2 吸氮檢測
  不同煉鋼容器內(nèi)(尤其是鋼包和中間包)昨悼,鋼中含氮量不同說明倒包過程吸氮蝗锥。例如,Weiton鋼廠潔凈鋼生產(chǎn)要求從鋼包到中間包吸氮上限為0.001%率触。脫氧后终议,鋼中溶解的氧含量低使其迅速吸氮,因此葱蝗,通過檢測吸氮穴张,可以間接粗略檢測吸氧。值得注意的是两曼,硫是減少吸氮和氧化的表面活性元素皂甘。
  通過進(jìn)一步研究,得出如下結(jié)論:
  (1)通過采用新技術(shù)和改進(jìn)操作悼凑,吸氮逐年降低偿枕。如法國索拉克鋼公司敦刻爾克廠,中間包到結(jié)晶器鋼水吸氮從1988年的0.0009%降低到1992年的0.0001%户辫。
  (2)一般而言渐夸,鋼包到結(jié)晶器鋼水吸氮可控制在0.0001%~0.0003%,通過優(yōu)化倒包操作可減少澆鑄期間吸入的空氣寸莫,將吸入空氣控制在0.0001%以下捺萌,保護(hù)澆鑄對吸氮的作用將在下文討論。
  (3)多數(shù)鋼廠將低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的氮含量控制在0.003%~0.004%,主要靠煉鋼轉(zhuǎn)爐或電爐操作加以控制桃纯,但也受爐外精煉和保護(hù)澆鑄操作的影響酷誓。
2.2.3 溶解鋁減少值的檢測
  對低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼而言,鋼中溶解鋁的減少意味著發(fā)生了二次氧化态坦。然而盐数,由于鋁也能被爐渣二次氧化,所以檢測溶解鋁的降低值比檢測吸氮精度低伞梯。
2.2.4 爐渣成分檢測
  分析每項操作前后爐渣成分的變化玫氢,可檢測出夾雜物被爐渣吸收的情況。另外谜诫,通過觀測渣中痕量元素變化和夾雜物成分漾峡,可檢測出每爐鋼爐渣中夾雜物。
2.2.5 檢測浸入式水口結(jié)瘤
  因結(jié)瘤引起的浸入式水口壽命縮短喻旷,一般說明鋼水的潔凈度低生逸。眾所周知,低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼內(nèi)少量Al2O3夾雜就能引起水口堵塞且预。連鑄低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼結(jié)瘤物典型成分為:Al2O3-51.7%槽袄,F(xiàn)e-44%,MnO-2.3%锋谐,SiO2-1.4%遍尺,CaO-0.6%。

                       ——摘自《中國金相分析網(wǎng)》
 

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