网站地图 核心服务 帮助中心 热线:0315-5918590
2022-04
耐材之窗耐火原料指数
综合指数
  • 综合指数:210.38
  • 上月:211.21
  • 环比: -0.39%
  • 去年同期:181.91
  • 同比: +15.65%
产品指数
  • 铝矾土:2450.00 上月:2450.00 环比: 0.00% 去年同期:2302.50 同比: +6.41%
  • 碳化硅:9750.00 上月:8450.00 环比: +15.38% 去年同期:6200.00 同比: +57.26%
  • 鳞片石墨:5100.00 上月:0.00 环比: 0.00% 去年同期:3612.50 同比: +41.18%
  • 中档镁砂:2550.00 上月:2550.00 环比: 0.00% 去年同期:2450.00 同比: +4.08%
  • 普通电熔镁砂:4300.00 上月:4300.00 环比: 0.00% 去年同期:3500.00 同比: +22.86%
  • 棕刚玉:5600.00 上月:0.00 环比: 0.00% 去年同期:4700.00 同比: +19.15%
  • 白刚玉:4975.00 上月:0.00 环比: 0.00% 去年同期:4150.00 同比: +19.88%
  • 棕刚玉:5500.00 上月:0.00 环比: 0.00% 去年同期:4500.00 同比: +22.22%
当前位置:耐材之窗 > 专业知识 > 中金公司新型中间包工作层镁质绝热板的试验及推广

中金公司新型中间包工作层镁质绝热板的试验及推广

  用手机查看
发布时间:2022-01-21 浏览量:559

摘要:随着连铸工艺的迅速发展,在现有技术中,作者针对广西柳钢中金不锈钢有限公司200系不锈钢轧后表面脱皮缺陷严重,长期以来影响产品在市场上的推广。中金公司通过现场分析攻关,引进新型中间包工作层镁质绝热板,降低钢水夹杂物,大幅度降低轧后表面脱皮缺陷,为公司产品质量提升迈上新台阶做出应有贡献。本文主要介绍中金公司新型中间包工作层镁质绝热板试验情况及推广后的效果。

关键词:200系不锈钢;镁质绝热板;夹杂物;脱皮

中图分类号: 文献标识码:A

 


前言

随着连铸技术的不断发展,中间包作为连铸生产中的重要的热工设备,在连铸过程中,中间包不仅起着均匀钢水温度的作用,而且是钢包与结晶器之间的缓冲器,对连铸钢坯的质量、成本及连铸生产的顺利进行具有重要作用。中间包在向着长寿命、高质量、多功能的方向发展,因而对中间包工作层材料寿命和质量要求越来越高。

1 现状及原因分析

1.1 中金公司板坯连铸机基本情况

(1)生产钢种:200系列

(2)铸机机型:全弧形2机2流矫直连铸机。

(3)生产工艺流程:高炉铁水——AOD——LF——连铸。

(4)浇铸状况:塞棒+侵入式水口保护浇铸。

(5)中包主要技术参数:T型中包,中包容量17t,工作液位≥800mm,溢流液位900mm

1.2 精品钢生产主要要求

中间包是钢铁行业连铸生产流程中钢水接触耐火材料最后一个容器,也是最主要的环节。精品钢生产要求中间包的主要功能是:

①分流钢水,对多流连铸机通过中间包将钢水分配到各个结晶器,

②稳流,降低钢水静压力,保持中间包稳定的钢水液面,平稳地把钢水流入结晶器,

③贮存钢水,在多炉连浇更换钢包时,不减拉速,为多炉连浇创造条件,

④净化钢水,在较长的浇注时间内,使钢水温度基本不变,促使钢水中夹杂物进一步上浮,避免吸氧,吸氢,增碳,减少对钢液增加[O][H][S][P]的问题。

中金公司炼钢厂连铸中间包工作层一直以来采用镁质涂抹料。镁质涂抹料加入较高含量的水以保证施工,烘干后导致工作层气孔率增大,连铸浇钢时微细空气导入钢液提高钢液中氧的浓度,同时会存在水化问题,氧化镁与水或水蒸气反应生成氢氧化镁,反应伴随1.5倍的体积膨胀,在养护烘烤阶段产生裂纹以及浇钢过程容易出现剥落或坍塌的问题,这些剥落或坍塌的小块涂抹料都会形成夹杂物污染钢液,降低了钢液的洁净度,浇钢过程中高温下氢氧化镁分解为氧化镁与水蒸气,水蒸水分解会给钢液带来增[O]与[H]的问题,涂抹料主体成分为氧化镁,氧化硅及少量氧化铝,氧化硅对钢液增氧能力强,提高钢液中氧的浓度,并与钢液中的金属元素发生氧化还原反应形成氧化物夹杂,降低了钢液的洁净度。若烘烤阶段涂抹料中的水分排除不彻底,残留水分解会给钢液带来增[O]与[H]的问题。

 

1涂抹料中包砌筑情况

2涂抹料中包烘干后形貌

3涂抹料中包下线后情况

1.3 钢带脱皮缺陷

连铸单流浇注,浇注温度偏高,钢坯坯壳薄,加上钢流冲刷,导致坯壳振痕处凹陷,形成显微裂纹。(检查出裂纹已修磨)。通过翻钢坯检查外弧,钢坯外弧也存在显微裂纹等。

通过对钢带脱皮缺陷取样分析分别为缺陷1、缺陷2,发现部分脱皮缺陷与夹杂物有直接关系:

缺陷1形貌:冷轧卷,多条,断续状脱皮缺陷。

4:缺陷形貌


(1)表面形貌:试样经超声清洗后在电镜下观察宏观形貌,呈直线状,剥皮与基体相连,部分剥皮已脱落。


5:缺陷宏观形貌

(2)截面情况:脱皮缺陷截面深度34.78μm,横截面宽度>550μm,单侧延伸(见图5);表面皮下0~20μm深度有较多未暴露的“疑似夹杂物”(见图7、图8)。其点扫描、面扫描结果如下所示。从结果看主要化学成分为C、O、Si、Cr、Mn、Fe,局部位置存在Cr、Mn、Si、O元素聚集分布,除此外,未发现Al、Mg、Ca等炉渣成分,也没有K、Na、F等保护渣成分。


6:缺陷横截面形貌


 

7 

8

7中区域1面扫描情况如下:

8中区域2面扫描情况如下:


 

(3)结果分析:

从缺陷横截面看,皮下可观察到Cr、Mn、Si、O元素的聚集分布,推断可能是MnO-Si02-CrOX类夹杂物造成的。

缺陷2形貌:白皮卷尾部表面观察到肉眼可见的大块剥皮缺陷,从宏观形貌看剥皮易脱落。

 

9:缺陷3宏观形貌

(1)截面金相+扫描电镜情况:从金相截面看,脱皮与基体相连,沿着“氧化质点”与基体分离(见图10、图11),非剥皮区域无“氧化质点”(见图13)。




 


图10:剥皮截面金相形貌


谱图标签

C

O

Si

S

V

Cr

Mn

Fe

Ni

总量

谱图 5

2.17

26.67

/

/

0.52

45.28

23.97

1.39

/

100

谱图 6

2.61

24.6

/

/

0.59

46.26

23.9

2.04

/

100

谱图7

2.55

27.42

/

/

/

45.53

23.33

1.18

/

100

谱图8

2.95

26.61

/

/

/

37.75

3.97

28.72

/

100

谱图9

4

/

/

/

/

11.14

7.28

76.37

1.22

100

谱图10

3.89

19.3

8.37

1.7

/

3.21

37.69

25.84

/

100

 

(2)结果分析:

皮下“氧化质点”可观察到Cr、Mn、Si、O元素的聚集分布,从谱图5、6、7中O、Mn、Cr质量分数粗略估算其原子百分比为O:Mn:Cr=4:1:2,即MnO·Cr2O3(锰铬尖晶石)。因此,推断大颗粒“氧化质点”可能是MnO-Si02-CrOX类夹杂物,夹杂物的塑性变形能力差,导致钢材轧制起皮的可能性比较大。

2 新型中间包工作层镁质绝热板的引进及试验

2.1 镁质预制板与涂抹料实验分析

镁质预制板是一种新型连铸中间包工作层,镁质预制板采用镁质水泥为结合剂,耐压强度高,主要成分为氧化镁,氧化硅及氧化铝含量低,不含有机质如碳水化合物及无机杂质如[S],[P],[Na],[Si]等,减少了对钢液增加[O][H][S][P]的问题,具有减少由于涂抹料的受钢液冲刷而造成的钢水非金属夹杂。

镁质预制板与涂抹料工作层相比对连铸坯夹杂减少效果明显,特别第一炉连铸作业优势更加明显。镁质预制板在公司生产定型,耐压抗折强度较强,残余水分很小,而涂抹料工作层需在1500℃以上的钢水中烧结才能达到连铸浇钢的强度,这个过程在有部分涂抹料及干式料成分进入钢液中,增加了钢液中的夹杂物。涂抹料与镁质预制板对比如下:

工作层

第一炉夹杂物指数对比

第二炉夹杂物指数对比

涂抹料

0.06

0.008

镁质预制板

0.01

0.003

 

2.2 镁质预制板试验情况

2020年10月小批量试验2个中间包,试验镁质绝热板中间包耐材使用寿命都能超过24小时,后期包壁温度正常,使用寿命满足要求,渣线侵蚀相对较小,减少耐材对钢水污染,使用情况比较好。试验铸坯轧后质量反馈情况:两个中包一共生产铸坯4844.52吨,出现一卷裂纹(裂纹缺陷与夹渣物没有直接对应关系)投诉,投诉率0.17%,2020年脱皮投诉率0.74%,试验包铸坯质量完成较好。

 

绝热板中包

产量(t)

投诉量(t)

投诉率(%)

2020年脱皮投诉率(%)

中包1

2411.97

0

0

0.74

中包2

2432.55

8.47

0.35

合计

4844.52

8.47

0.17

 

2.3 砌筑情况及下线后耐材浸蚀情况

 

图13砌筑14冲击区浸蚀图15塞棒区浸蚀

2.4 脱皮缺陷对比

2021年4月后中金公司全面使用镁质绝热板中间包耐材,2021年4-6月份脱皮缺陷造成的吨钢质量赔付金额与去年同期的对比情况:

 

年份

脱皮缺陷质量赔付率(%)

月份

4月

5月

6月

合计

2020年

0.0579

0.0286

0.0451

0.0442

2021年

0.0027

0.0084

0.0036

0.0048

 

3 结语

中金公司通过对新型中间包工作层镁质绝热板的引进及推广,公司200系不锈钢轧后表面脱皮缺陷大幅度下降,2020年4-6月份脱皮缺陷造成的质量赔付率0.0442%,2021年4-6月脱皮缺陷质量赔付率下降至0.0048%,同比下降了89.14%,脱皮缺陷改善明显,产品质量得到市场认可,为公司不锈钢品牌创建奠定基础。

参考文献

1陆世英著.不锈钢概论[M],北京:中国科学技术出版社,2007:1-2.

[2]赵继增,周磊中间包绝热板对钢质量影响的分析,《VIP》,1993.




关于我们 | 本网动态 | 核心服务 | 帮助中心 | 纠错热线 | 征稿启事 | 友情链接 | 诚聘英才 | 联系我们 | 技术支撑
主办单位:
协办单位:
信 息 站:
东北信息站 华北信息站 华东信息站 中南信息站 西北信息站 西南信息站
  • 耐材之窗网官方微信 耐材之窗网官方微信 微信扫一扫,关注wwwfm086获取最新耐火材料行业资讯
  • 银耐联官方微信 银耐联官方微信 扫描二维码,关注官方微信平台
  • 耐材之窗信息交流群 耐材之窗信息交流群 耐材之窗信息交流群 QQ群:110627226
版权所有:中国耐火材料行业协会 唐山银耐联电子商务有限公司 电子邮件:admin@fm086.com
服务热线:0315-5918590       18633970973
在线交流: 1293851327 8776707 110627226 耐材之窗   26327616 钢厂耐材采购辅助群
ICP经营许可证编号:冀B2-20060049 ICP备案号:冀ICP备17015545号-10 ts公备:13020002000628
冀公网安备 13024002000177号