含鈦耐磨板夾雜物對浸入式水口堵塞的影響

  含鈦耐磨(mo)板(ban)由于Ti的(de)(de)(de)(de)添加(jia)而固定了C和N等間(jian)隙原子,從而具有較好的(de)(de)(de)(de)晶間(jian)耐腐蝕能力,被廣泛(fan)應用于汽車(che)工(gong)業。然而,鈦的(de)(de)(de)(de)添加(jia)還會給生產(chan)過程和產(chan)品(pin)質(zhi)(zhi)量(liang)帶來(lai)不利的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang),鈦的(de)(de)(de)(de)氮化(hua)物(wu)和氧化(hua)物(wu)會加(jia)重(zhong)連鑄結晶器(qi)浸入式水(shui)口(kou)內壁的(de)(de)(de)(de)夾雜物(wu)或金屬附著從而造成水(shui)口(kou)堵塞,對耐磨(mo)板(ban)連鑄過程中多爐連澆的(de)(de)(de)(de)正常生產(chan)帶來(lai)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang),最終影(ying)響(xiang)鑄坯(pi)和鋼材的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)。

  科研(yan)工作者采用掃描電鏡(SEM)和FactSage熱力學軟件計算(suan)等方(fang)法研(yan)究了AISI321含鈦耐磨板連鑄過程中(zhong)浸(jin)入(ru)式水口(kou)(kou)(kou)堵(du)塞(sai)的(de)(de)形(xing)成(cheng)原(yuan)因。試(shi)驗結(jie)果表(biao)明(ming):水口(kou)(kou)(kou)堵(du)塞(sai)物(wu)(wu)主要分為(wei)(wei)3層(ceng)(ceng)(ceng),第(di)1層(ceng)(ceng)(ceng)為(wei)(wei)水口(kou)(kou)(kou)耐材(cai)表(biao)面的(de)(de)冷(leng)(leng)鋼(gang)層(ceng)(ceng)(ceng),由TiN的(de)(de)氧化或鋼(gang)液(ye)中(zhong)Ti對耐材(cai)中(zhong)SiO2還原(yuan)而生成(cheng)的(de)(de)TiO2導(dao)致鋼(gang)液(ye)凝固形(xing)成(cheng);第(di)2層(ceng)(ceng)(ceng)為(wei)(wei)緊挨著冷(leng)(leng)鋼(gang)層(ceng)(ceng)(ceng)表(biao)面的(de)(de)呈樹枝狀堵(du)塞(sai)物(wu)(wu)層(ceng)(ceng)(ceng),由富含CaO.TiO2的(de)(de)CaO.TiO2-MgO.Al2O3復合(he)夾(jia)雜物(wu)(wu)組成(cheng),主要是鋼(gang)液(ye)中(zhong)夾(jia)雜物(wu)(wu)的(de)(de)不斷累積而引起;第(di)3層(ceng)(ceng)(ceng)為(wei)(wei)靠近鋼(gang)液(ye)一(yi)側(ce)的(de)(de)大量冷(leng)(leng)鋼(gang)層(ceng)(ceng)(ceng),由含有(you)MgO.Al2O3核(he)心的(de)(de)TiN和冷(leng)(leng)鋼(gang)組成(cheng),由于鋼(gang)液(ye)中(zhong)的(de)(de)MgO.Al2O3誘導(dao)TiN析出,從而促(cu)進(jin)鋼(gang)液(ye)凝固而形(xing)成(cheng)復合(he)TiN夾(jia)雜物(wu)(wu)。

  通過對耐磨板夾雜物形成原因的探究,可(ke)采取以(yi)下(xia)措施(shi)來解(jie)決(jue)水(shui)口堵塞(sai)問題:降低(di)耐(nai)磨板中(zhong)碳(tan)和氮含量(liang),降低(di)鈦的添加量(liang);降低(di)水(shui)口耐(nai)材中(zhong)的SiO2含量(liang);提(ti)高耐(nai)磨板鋼液的潔凈度,尤其(qi)是對CaO.TiO2類(lei)(lei)夾雜物的去除;精(jing)煉過程中(zhong)通過鋼液控(kong)鋁和鈣處(chu)理對CaO.TiO2類(lei)(lei)夾雜物變性,形成低(di)熔點(dian)液態夾雜物。