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钛对连铸塞棒水口堵塞的影响及预防—概述(三)
实验室试验
  • 脱氧实验表明,氧化铝颗粒是主要的夹杂物类型。一般来说,添加时间对夹杂物组织形状没有显著影响。实验总时间(铝镇静后总时间)对氧化铝的上浮有较大影响。
  • FeTi钛铁合金的加入对氧化铝夹杂物形态可能变化的影响无法检测到。
  • 较小的夹杂物更容易粘附在水口内壁上,在全氧含量低的情况下,检测到小颗粒氧化铝夹杂物的形成,与不含钛的ULC钢相比,小尺寸的非金属夹杂物分离倾向较低,并会加速水口堵塞沉积的形成。
  • FeTi钛铁合金添加的各种情况下,夹杂物数量的强烈变化可以在一个系列中进行评估。一个可能的原因是钛铁中的氧含量会导致小颗粒的氧化铝夹杂物的形成。钢水中的小颗粒夹杂物也是钛处理ULC钢高堵塞倾向的一个可能解释。
  • 合金的添加时间没有显著改变试样夹杂物性质,这一结果并不奇怪,因为二次冶金过程中会发生大量的动力学过程,如夹杂物NMI的团聚、吹氩上浮夹杂物、夹杂物在炉渣中的溶解等。
  • 钼基喷涂是制备Al2O3-TiOx涂层用于接触角测量的一种有效方法。不同相的分布规律,但不均匀。为了获得更好的均匀性,额外的热处理(1600°C30分钟)会导致相反的效果,导致富TiOx相在基体表面团聚。
  • 堵塞与非金属夹杂物颗粒的团聚和附着力密切相关,而团聚和附着力与润湿角等界面性质有关。在40%100% TiO2的情况下,较低的接触角也意味着较低的团聚倾向。因此,在二次冶金处理过程中,Al2TiO5和纯TiO2粒子的去除率较低,大量夹杂物进入连铸浇铸系统。
  • 在低的TiO2浓度下,钛合金级钢的接触角低于无钛ULC级钢。较低的润湿角导致较低的夹杂物团聚倾向。
  • 在富铝基体中,无钛ULC钢的润湿倾向低,而Ti-P合金钢的接触角显著较低。然而,钛和磷这两种元素都能增加氧化铝的润湿性。正如预期的那样,仅仅是Ti合金钢在无钛和Ti-P钢之间产生对比分析结果,随着铌含量的增加,Fe-Nb与氧化铝接触的润湿角显著降低,为此,制备了几种Nb含量高达0.076%Fe-Nb合金。
  • 堵塞测量试验台观察到4次没有堵塞的试验,表明了较低的AlTi的含量,以及浇铸前钢水中较低的夹杂物数量,主要的结论是大量的非金属夹杂物增强了堵塞现象。
  • 对“中等”堵塞和“强”堵塞的比较表明,纯Al多见于中等堵塞组,而Ti以及AlTi的混合添加多见于强堵塞试验组。
  • 没有堵塞“全部”的四个实验的AlTi含量都低于100 ppm,其他试验的铝含量都高于100ppm,平均是413ppmAl含量低,试样质量差,不利于可靠的SEM/EDS特征测量。事实上,低铝含量也导致少量的固体氧化铝夹杂物。此外,在实验中,添加钛铁合金造成富钛氧化物与纯氧化铝相比,表现出更低的吸引力。这两个效应解释了全部实验中较低的堵塞倾向。
  • 通过堵塞计量试验台试验对堵塞的水口进行分析,发现堵塞的原因是在典型的堵塞区域内有大量的小颗粒沉淀和颗粒结瘤团聚现象。
  • 只有钢水铝镇静才导致适度的堵塞行为,而随后添加FeTi钛铁合金会导致堵塞趋势的增加。总体而言,堵塞等级与夹杂物数量夹杂物含量夹杂物大小和化学性质等影响因素之间的相关性较弱。
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点击次数:100  更新时间:2021-05-02  【打印此页】  【关闭