0Cr18Ni9不锈钢中非金属夹杂物来源.pdf

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第29卷第8期
北京科技大学学报
2007年8月
Journal of University of Science and Technology Beijing
Aug,2007
0Cr18Ni9不锈钢中非金属夹杂物来源
范光伟王贵平李志試
太原钢铁(集团)有限公同,太原030003
摘要为了研究不锈钢连铸坯中非金属夹杂物的主要类型及其主要来源,用扫描电镜分析了0Cr18NMi9不锈钢连铸坯中的
夹杂物成成,并分别在AOD渣、大包渣及中间包渣中加入示踪剂进行了三次示踪实验.实验结果表明,0Cr18N9不锈钢连铸
坯中的非金属夹杂物主要为CaO-SiO2-Al2O3-MgO系夹杂物,其次为MgO-A2O3类尖晶石和硫化物;非金属夹杂物的主要
来源是AOD还原期的还原产物、脱硫产物和出钢时混入钢水中的AOD渣滴;AOD出钢后,大包顶渣、中间包覆盖剂和结晶器
保护渣不会对钢液造成明显污染
关键词不锈钢;非金属夹杂物;AOD;渣;示踪剂
分类号TF764+,1
从20世纪90年代开始,我国不锈钢消费量及300mm、距表面50mm深处,取15mm×15mm
生产量都在迅速增长.近年来,国内外市场对不锈15mm的金相样、成分样各一个(见图1).用化学分
钢质量的要求也在迅速提高.为满足用户的需求及析法分析基体钢质的成分,并用扫描电镜对连铸坯
提高自身产品的竞争力,提高不锈钢连锛坯的洁净中非金属夹杂物成分进行分析
度已成为各生产企业的一个重要课题,国内外各大
不锈钢企业都在降低不锈钢中夹杂物方面进行了大
量技术研究1-3
太钢作为国内最早和最大的不锈钢生产企业,
拉坯方向
在不锈钢精炼技术方面做了大量研究910.近十年
来,太钢不仅在新产品开发研究方面进行了大量投
入,而且一直将提高钢质纯净度作为重点研究课题
图1连铸坯取样部位
本文介绍了在确定夹杂物主要类型及主要来源方面
Fig 1 Sampling position in slabs
所做的部分工作
2.2铸坯分析结果
1生产工艺
三炉试样的铸坯基体钢质平均成分见表
表10Cr18Ni9不锈钢成分{质量分数)
太钢不锈炼钢厂0Cr18Ni9不锈钢生产工艺路
Table 1 Composition of 0cr18ni9 stainless steel
线为:废钢、合金等原料在电炉中熔化后,兑入氧
Si
炉,在氨氧炉中进行脱碳、脱氧、脱硫、成分调整、氩0.0430.521.140.0240.00417.668.060.054
氧炉容量45t,采用硅铁还原.出钢后在吹氩站进行
温度、成分调整,并促进夹杂物的上浮,然后进行连
扫描电镜对钢中非金属夹杂物的分析结果显
示:粒度≥10n的夹杂物,大多数为CaO-SiO2
铸,连铸机为一台立式连铸机
Al2O3-MgO系复合夹杂物(图2);部分夹杂为硅酸
2连铸坯夹杂物分析
钙包覆一定数量小颗粒镁铝尖晶石的复合夹杂物;
连铸坯取样
少量为硅酸盐内包裹Cr、Mn氧化物的复合夹杂物;
为研究连铸坯中夹杂物的来源,首先在连铸坯另外,极少量的大颗粒夹杂物外裹硫化物
上取样,对铸坯基体钢质成分及夹杂物成分进行分
粒度<10gm的夹杂物也以CaO-SiO2-Al2O3-
析.铸坯断面尺寸为200mx1240m,在距边部MgO系复合夹杂物为主,同时有少量独立存在的小
颗粒MgO)-A2O)2系夹杂(图3)以及Cr、Mn氧化物
收稿日期:2007-03-06修回日期:2007-05
夹杂(图4).独立存在的MnS夹杂物粒度一般在
作者筒介:范光伟(1964-),男、高级工程师,博士研究生
3pm以下,且数量很少(图5)
第8期
范光伟等:Cr18Ni9不锈钢中非金属夹杂物来源
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图20Cr18Ni9不锈钢连铸坯中的主要夹杂物形貌与成分
Fig 2 Shape and composition of primary inclusions in 0cr18ni9 stainless steel slabs
E/kev
图30Cr18Ni9连铸坯中MgO-A2O3系夹杂物
Fig 3 Mg0-al203 inclusions in 0CR18NI9 stalnless steel slabs
Cr
做妥一
10
M他
E/kev
图4Cr18N9连铸坯中硅酸盐与氧化物构成的复合夹杂
Fg 4 Complex inclusions formed by silicate and oxide in cri&Ni9 stainless steel slab
S
10m
E/kev
阳50Cr18Ni9连铸坯中的硫化物夹杂
Fig 5 Sulfide inclusions in 0crl8ni9 stainless steel slabs