2010特钢年会论文集2010年10月连铸钢水流动性差的原因及改进措施探讨费三林潘明旭王品刘高利刘月云 (湖北新冶钢有限公司，黄石435001)
摘要：连铸钢水流动性差，主要表现为大包内钢水流不出或中包水口内的钢水流量小，究其原因，一是钢水温度不适宜，二是水口结瘤。本文主要着手分析影响中包钢水流动性的结瘤物成分，弄清其来源，再结合实际生产，对造成适铸钢水流动性差的原因进行分析，并对如何采取相应的措施进行探讨。 The cause for poor fluidity of GCrl5liquid steel and corrective measure probe
FE I S an．1in，PA N Ming·XU，WANG Pin，LI U Gao．1i，LIU Y ue-y un
(H u be i Xinyegang St eel C o Ltd，Huan gshi435001)
Abst rac t：t he poo r flui dity of ca st in g li quid steel mainly s ho w s that t he re is n o liqu id steel outflowing f r om l ad le furnace O r the flow rat e is small in tundish，which is caused by e ith er impr ope r liqu id steel t e m p e r a t u r e o r noz z l e c l o g g i ng．T h i s pape r i s f o c u s o n an al y
s i n g the co mp o ne nt of n o d u la t i o n whic h a ffect t he li qu id steel f l ui di t y,a nd cle ar ifi ng its SOUrCe，thereafter analysing the c a u s e fo r p o o r fluidity of liqui d steel c o mb i ng a ct ua l p r o d u c t i on，a n d at las t study o n ho w to tak e measures is p ro ce ed ed．
Key Words：FI_uidity of liquid，Rejoining，Inclusion，Tundish no z z l e
1前言
青铜旋塞阀
现实生产中经常发生因连铸钢水流动性差致使连铸机生产波动频繁，严重时导致连铸停浇，既影响铸坯质量的稳定又影响钢厂生产的成本，严重降低炼钢工序收益。因此很有必要对钢水流动性差的原因进行分析，同时结合实际操作对采取相应的改进措施进行探讨。
2钢水流动性差的原因分析
2．1水口结瘤物的分布情况和成分分析对浇完钢的中包水El(水口长780ram，出El处内径40ram)截面观察发现在水口渣线
以上的直筒部位和根部时常有灰白的附着物，而中间直筒部位的附着物一般只有薄薄的一层，呈粉末状，表面不粗糙，且沿直筒四周分布不均匀，分布区域较小。水口根部附着物很密集，沿水口根部圆周分布较均匀，厚度较直简部位要厚。渣线以下至水口出口处堵塞物聚集要比渣线以上的部位严重，
堵塞物沿水口内壁连接在
一起，分布比较均匀，渣层也较厚，且堵塞物表面粗糙。
．307．
圈
蘧靛濯盛
图1中日直筒部位的附着物图2水口根$的自附着物Fig]AnachmentⅡtheintermediatelocation F i92A n a c h m e D I eft he r o m
蠡◇、瀚乓萨、：‘疆韬蠢。?强，1甄遵坠：．：
2010特钢年会论文集2010年10月
图5水口残留钢棒的电镜扫描图
Fi95．electr on mi crosc ope c har t of r e s id u a l ste el in th e n oz z l e
袤4按重量百分比显示的所有结果
Tab le4．Al l result s s h o w e d b y we igh t perc en ta ge％谱圈O Mg AI S C a Fe总l 34．51 6．5227．1228．673．19100．00 250．2627．7322．0 1100．00 341．554．6533．471．42 7．5911．32 100．00 442．1339．06i6．65 2．16100．00
jvktwrna通过水口结瘤物和水口钢棒夹杂物的初步检验分析结果可以明显的看出水口结瘤物是由A12侥、Si02、MgO、CaO以及氧化铁组成，并含微量的保护渣成分，其中主要成分是A1203。
再将水口结瘤物试样拿去做X射线衍射扫描分析其复合夹杂物组成成分，结果显示是以下几种复合物的几率最大：A1203、MgAl204(MgO·A1203)、CaAl407(Ca O-2A1203)。
2．3水口主要氧化物的来源分析
(1)A1203、Si02
脱氧制度影响钢液中氧化物的成分。出炼钢水合金化时加入铝锭和Si．Mn合金，以及精炼时所加的铝线、硅铁粉等，均能生成A1203和S i02，A1203、Si02聚集长大，最后上浮，从而从钢水中去除，而生成的小颗粒的A1203、Si02则滞留在钢液里【11。另外一种情况就是在水口区随着Si、Al的析出，与氧气反应生成氧化夹杂物，这两部分夹杂物在浇钢的过程中向水口壁迁移，从而在水口内表面沉积。
(2)CaO
CaO有两个来源，一是电炉炉后出钢随钢流加入的活性石灰，与钢液进行混冲，出完钢再调整m气进行搅拌，混冲和搅拌都极有可能将CaO卷入钢液而滞留其中：二是精炼过程中加入的活性石灰(如表5)，与钢中的酸融铝反应，生成的Ca进入钢液中。
表5精炼渣成分
Tab le5．c om po sit io n of r e fi n i n g slag％
2．4连铸钢水流动性差的原因分析结合以上水口氧化物的成分分析和其来源，认为连铸钢水流动性差，重接(将浇钢手柄
由自动改为手动，人为增大钢水流量以冲刷水口壁的结瘤物，改善钢水的流动性。)频繁的直接原因是脱氧产物在钢液中呈固态，浇钢时在钢液和水口内壁的交界处析出沉积，同时随着钢液温度的降低，钢液中Al、Si等元素与析出的氧发生反应，生产的氧化物沉积于水口，这两部分氧化物聚集碰撞形成颗粒更大的复合夹杂物(熔点依然很高)使水口孔径变小，阻碍钢流顺行，严重时将水口堵死¨J。
3连铸钢水的重接特点
(1)、平均成品A l含量与重接的关系
．309．
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0．0．绢0．旺．011．75．0．．0200．00"2250．0250
行钢平均成品Al含量／％。
图6柚含量与重接次数的关系图7l-6月越含量与重接次数的关系
F i96．T h e re l a t i on s h i p b e t w e e n AI conteng a n d rej foini ng ti mes in jun e F i97．T he r el a t i on s h i p b e t w e e n AI
conteng a n d rejoining time s in th e fir st half y ea r
图7显示一行钢的平均Al含量增加，行钢重接总次数有下降的趋势，这与平时传统观点认为的钢水成品铝含量低不易堵水口的观点相违背。取2010年1-6月的数据作图分
析，结论与图7相一致。
(2)平均成品Ti含量与重接的关系
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靶a＼簌g硇氆刺器靶
0．0030．0040．0050．0060．007
行钢平均成品Ti含量／％行锕平均Mn／Si比
图8Ti含量与重接次数的关系图9Mn／Si比与重接次数的关系
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Fi98．T he r e l at i o n s hi p between Ti
conteng a n d rejoining tim e s F i99．T h e r e l at i o n sh i p
between Mn]Si a n d
rejoining tim es
图9显示降低钢液成品Ti含量有改善钢水流动性的趋势。
(3)平均成品Mn／Si比与重接的关系在非铝镇静钢中，加大Mn／Si，改变钢中夹杂物的
形态，防止水口结瘤，目前国内大
部分企业生产的特殊钢主要是用m脱氧，水口堵塞物主要是A1203，有少量的S i02。图9显示增加M n／S i同样有改善连铸钢水流动性的趋势。
(4)、精炼周期、中包过热度与重接的关系
一310．
龙虾地笼
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业务激活图lO冶炼周期与重接次数的关系图11中包过热度与重接次数的关系
a n d rejoining time s F ig ll．Th e relationship
b e t w e e n
Fig lO．Th e r e l a ti o n s h ip b e t w e e n smelti ng perio d
superhea t of t und ish a n d rejolning tim es
pigg4改进措旌探讨
根据对钢水流动性差的原因分析和中包钢水重接特点的研究，提出以下几点改进措施。
l、生产操作(1)、提高电炉出钢碳，禁止过氧化出钢，减少脱氧剂的使用量，提高钢水纯净度，降
低夹杂物的含量。(2)、精炼前期做好脱氧，中后期保持白渣精炼，保证有合适的精炼、软吹时间，使脱
氧产物有足够的上浮时间【3】，同时防『f=耐材侵蚀，将外来夹杂物带入钢液中。(3)、保证连铸大包．中间包、中间包液面、中间包-结品器保护浇注密封性，结晶器保
护渣覆盖的良好性，避免钢水与空气接触造成二次氧化。
2、成分、温度控制
(1)、适当提高钢水中的Al含量。传统观点认为钢中A1含量越低，钢水产生触203的可能性越小，钢水的流动性也就越好，但是根据热力学A1-O平衡反应，提高钢水中的Al 含量可以降低钢水中的氧，减少其他氧化物产生的几率。
(2)、降低成品钢水中的Ti含量。Ti和C、N形成的TiC和TiN夹杂物与氧化铝类似，减少Ti含量就降低了这两种夹杂物产生的可能性。
(3)、提高锰硅比。Mn控制在上限，Si控制在下陷，增加MrdSi比，从而使钢液中有足够的Mn O与S i02结合生成低熔点的2MnO‘Si02，有利于改变夹杂物的形态【41。
(4)、适当提高中包过热度，防止因中包内温度低而产生的冷钢影响钢水的流动性。
5结论
1、使钢水流动性差的直接原因除了钢水温度外，主要是中包水口鼙聚集了大量氧化夹杂物所致，其成分主要是A1203、Si0
2、MgO、CaO，夹杂物相互组合形成大颗粒夹杂物使水口孔径变小，从而导致钢水的可浇性变差，更有甚者，直接将水口堵死：
2、水口氧化物除了来自未及时上浮排除的脱氧产物外，另外一部分主要来自原材料如活性石灰、精炼渣、Al块等，以及遭受侵蚀的耐材；
3、改善连铸钢水的可浇性，加强实际生产冶炼的过程控制，如提高电炉出钢碳，防止钢水过氧化，加强精炼脱氧等，同时保证合适的精炼、软吹时间，提高钢水的纯净度，减少夹杂物的含奄
4、适当提高成品Al含量，减少钢液中的氧含量，同时做好保护浇注同样也能起到改善
一311．
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