1.中间包流场的影响
中间包内钢液的流动状态直接影响钢液内夹杂的去除。当中间包没有控流装置时,由于钢包注流的冲击,中间包钢水表面呈波浪运动,容易将钢水表面的覆盖剂扩散开,加剧钢液的二次氧化;中间包底部和角部区域存在钢水停滞区(即死区),由于死区的存在,不利于局部区域夹杂物的上浮。
2保护渣的选用
保护渣的吸附夹杂物功能对大断面合金钢连铸显得尤为关键。莱钢转炉生产的45#、40Cr、2OcrMnTiH等钢种均采取铝脱氧,即使采用钙处理和软吹工艺后,钢水中仍有较大部分夹杂物;同时大断面合金钢连铸坯拉速比较慢,钢水在结晶器内停留时间相对比较长,夹杂物上浮比较充分,但是上浮的夹杂物得不到及时的去除,容易被坯壳捕捉形成夹杂。
3钢水的二次氯化
连铸工序的钢水保护浇铸做的不好,钢水在浇注过程中很难避免与空气接触,造成钢水二次氧化,产生一些新的夹杂物。
4工艺稳定性的影响
中间包液面、结晶器液面、拉速等工艺不稳定,对夹杂物的上浮、去除都有很大影响。中间包液面、结晶器液面的不稳定,容易造成钢水卷渣,污染钢水,拉速不稳定对中间包的流场、结晶器内的流场均有较大影响,造成夹杂物的上浮、去除困难。
改进措施
1中间包流场优化
采用“V”字型挡墙、,优化中间包内流场,使中间包内的流场更趋合理,稳定注流区域钢水的稳定,促进钢水中夹杂物的充分上浮;优化挡墙开孔方向和大小,减少中间包死区,通过采用“V字型挡墙,将钢包下渣完全挡在冲击区内,避免污染钢水。
2使用大断面专用保护渣
由于45#、40Cr、20CrMnTiH等钢种均采用铝脱氧,在大断面浇注此类钢种时,拉速较慢,夹杂物有充分的时间上浮,若保护渣的吸附夹杂物功能小,很容易造成上浮的夹杂物得不到及时的去除,聚集在表层的夹杂物容易被坯壳捕捉,形成铸坯表面或近表面夹杂缺陷。
3结晶器电磁搅拌
结晶器电磁搅拌可以促进结晶器内的钢水流动,使得钢水中的夹杂物特别是大型夹杂物在离心力的作用下一部分向弯月面聚集,同时也使钢水和保护渣的接触面增大,有利于保护渣吸附上浮的夹杂物。
4严格保护浇注
(1)使用“双渣”工艺。
原来使用的覆盖剂是碳化稻壳,保温性能比较好,浇铸铝镇静钢时,稻壳中含有SiO,在钢/渣界面发生[AI]+(SiO,)一(m,O)+[si】反应,使钢水中T[O】大幅增加,渣中(SiO,)是有效的氧源,渣hh(SiO,)含量应尽可能低。通过研究采用中间包碱性覆盖剂和稻壳组合的“双渣”工艺,可以避免以上反应,同时提高覆盖剂吸附夹杂物的效果。
(2)应用水口底封技术。
原来的大包长水口与钢包下水口之间、滑块与浸入式水口之间的接触主要是线接触,密封效果比较差,钢水吸气很容易造成二次氧化。通过研究,将大包长水口与浸入式水口进行改型,将原来依靠线接触密封改为主要依靠水口底封,同时在水口与水口之间增加耐火纤维密封垫,进一步提高密封效果。