SS400B2中包絮流分析及工艺改进的建议

【摘要】基于钢水脱氧与提高钢水纯净度的处理机理，分析了SS400B2连铸浇铸过程下水口堵塞的影响因素，提出了防止夹杂物生成和利于夹杂物吸附排出的有关改进措施。
　　【关键词】脱氧；絮流；建议
　　1 问题的提出
　　近期我厂生产SS400B2时，多次发生水口絮流问题，而且是多炉次连续发生絮流，最终只能靠水口烧氧解决，而同系列的钢种里面，SS400B4则较少发生絮流，唯一不同的是，SS400B2精炼后期加入了钛铁。本文将从夹杂物的产生和去除角度，分析SS400B2在冶炼过程中夹杂物产生的机理，并分析Ti对絮流产生的影响，最终给出防止夹杂物生成和利于夹杂物吸附排出的有关改进措施。
　　2 钢中的氧—钢洁净度的量度
　　炼铁是一个还原过程，炼钢是一个氧化过程。
　　把纯氧吹入铁水熔池，使C、Si、Mn、P、S氧化变成不同碳含量的钢液，当吹炼到终点时，钢水中溶解了过多的氧，称为溶解氧[O]D或α[O]。出钢时，在钢包内必须进行脱氧合金化，把[O]D转变成氧化物夹杂，它可用[O]I表示。所以，钢液里的总氧可以用T[O]表示：
　　T[O]= [O]D +[O]I
　　因此，可以用钢中总氧T[O]来表示钢的洁净度，也就是钢中夹杂物水平。钢中T[O]越低，则钢液就越“干净”。为使钢中T[O]较低， 必须控制：
　　（1）降低[O]D控制转炉终点а[O]它主要决定于冶炼过程，转炉采用复吹技术和冶炼终点动态控制技术可使转炉终点氧[O]D控制在400～600ppm范围内；
　　（2）降低夹杂物的[O]I，控制脱氧、夹杂物形成及夹杂物上浮去除。
　　钢中T[O]越低，钢就越“干净”。要降低钢中夹杂物，必须降低转炉终点溶解氧α[O]，它决定于：
　　（1）终点[C]
　　炉龄<2500炉：[C][O]=0.0027；炉龄>2500炉：[C][O]=0.0031～0.0037
　　（2）终点温度
　　当终点[C]=0.025～0.04%时，随着温度的升高，终点[O]D呈上升趋势。当T>1680℃时，终点[O]D明显增加。
　　（3）终渣（FeO）
　　如图1、2所示，当终点[C]=0.02～0.06%时，终点渣中（FeO+MnO）为14～24%，而终点[O]D波动较大。
　　2.1 脱氧和夹杂物的去除
　　由以上分析可知，要降低钢中T[O]，就是要减少钢中夹杂物，降低[O]I。
　　它决定于：夹杂物形成、夹杂物传输到钢/渣界面、渣相吸附夹杂物。
　　方法：控制脱氧产物+炉外精炼+搅拌→T[O]=20～40ppm
　　对于铝镇静钢：钢中[Al]s=0.01～0.04%，则脱氧产物全部为Al2O3，Al2O3熔点高（2050℃），钢水中呈固态，可浇性差，堵水口，Al2O3可塑性差，不变形，影响钢材性能。通过钙处理（喂Si-Ca线或Ca线，改变Al2O3形态），生成低熔点的12CaO·7 Al2O3。钙处理后，解决了可浇性，不堵水口，夹杂物易上浮去除。
　　就夹杂物传输到钢/渣界面而言，它决定于：夹杂物尺寸、夹杂物的形核、长大速率。形核约15nm，在炼钢条件下很快长大到1～5μm；液体流动，搅拌，夹杂物碰撞、聚合，尺寸5～200μm；夹杂物性质，液态或固态；夹杂物上浮，静止溶池还是搅拌溶池。
　　3 Ti对夹杂物形成的影响