冷轧薄板钢表面夹杂成因及行为研究

作者:李强刚;孙作迎 刊名:冶金丛刊 上传者:郭争杰

【摘要】综合日钢冷轧薄板钢的工艺现状,对表面夹杂成因进行深入研究分析。研究结果表明:>50μm的大颗粒夹杂主要以球形Al2O3夹杂为主;当T[O]>32×10-6时,冷轧薄板钢冷轧厚度≤0.25 mm易产生表面夹杂。工艺上如何控制提出了技术措施,以改善冷轧薄板钢表面质量。

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1前言冷轧薄板钢的表面夹杂缺陷一直是国内外钢企感到棘手的瓶颈问题。冷轧薄板钢夹杂缺陷的主要特征为轧制过程中,带钢断面局部疏松,该处的应力超过材料的变形极限而形成孔洞,带钢越薄,其现象越明显[1]。2014年日照钢铁控股集团有限公司(以下简称日钢)冷轧薄板钢表面夹杂缺陷主要为孔洞、脱皮、砂眼等表面类缺陷。根据批量事件的统计结果,表面夹杂质量异议提报次数占炼钢表面缺陷质量异议总数的超过80%,严重制约钢企冷轧薄板钢的市场竞争力。2研究方法日钢生产的冷轧薄板钢的炼钢类表面夹杂缺陷,主要表现在如果铸坯中夹杂物尺寸较大,轧制成薄板(0.1mm~0.3mm)后,夹杂物充分暴露,在钢板上就会形成孔洞、脱皮、砂眼等表面缺陷。为剖析冷轧薄板钢表面夹杂成因,笔者制定冷轧薄板钢的试样提取和检化验方案,并对检化验结果进行深入研究分析,提出了改进措施,使冷轧薄板钢的表面缺陷得到有效控制。2.1炼钢工艺流程(铁水喷镁脱硫)120t顶底复吹转炉挡渣出钢(RH)LF钙处理弱搅拌60t中间包直弧形板坯连铸机。2.2试样提取方案对炼钢各工序分两个方案安排试样提取,试验炉次共为20炉。方案1:按同一炉各工序,LF进站、钙前、LF终点三个阶段提取钢样,LF终点提取终渣试样,连铸安排在中间包开浇后,钢水每浇注40t,即前(大包剩160t)、中(大包剩120t)、后(大包剩80t)三个阶段提取中间包钢样;方案2:按同一中间包寿命的前(前6炉)、中(7-12炉)、后(13炉后)三个阶段,进行提取钢样,取样时机同方案一,同时对提取钢样做气体和夹杂分析。3结果与评价3.1检化验结果冷轧薄板钢共生产20炉,方案1为第1、8、15炉T[O]、夹杂物尺寸、数量的平均值;方案2为同一中间包寿命的前(前6炉)、中(7-12炉)、后(13炉后)三个阶段的平均值。3.1.1方案1检化验结果方案1为同一炉各工序取样,冷轧薄板钢同一炉T[O]变化与夹杂物尺寸、数量的关系见图1,对>50m的大颗粒夹杂电镜能谱仪检验见图2。图1冷轧薄板钢同一炉各工序T[O]变化与夹杂物尺寸、数量的关系图2对>50m的大颗粒夹杂电镜能谱仪检验针对方案1,LF造白渣前后T[O]、>50m的大颗粒夹杂个数对比,反映出白渣后较白渣前T[O]、>50m的大颗粒夹杂个数同时递减;LF终点至中间包浇注的>50m的大颗粒夹杂基本趋于平稳,LF至连铸T[O]呈递增趋势。取样对比发现,LF终点T[O]为2910-6最低,LF终点至连铸T[O]均递增明显;电镜能谱仪结果显示>50m的大颗粒夹杂主要以球形Al2O3夹杂为主。3.1.2方案2检化验结果方案2为同一中间包各工序取样,冷轧薄板钢同一中间包T[O]变化与夹杂物尺寸、数量的关系见图3,对>50m的大颗粒夹杂电镜能谱仪检验见图4。图3冷轧薄板钢同一中间包各阶段T[O]变化与夹杂物尺寸、数量的关系图4对>50m的大颗粒夹杂电镜能谱仪仪检验针对方案2,LF终点至同一中间包浇注末期的>50m的大颗粒夹杂呈递增趋势,精炼至连铸T[O]也呈递增趋势,取样对比发现,LF终点T[O]为3010-6最低,LF终点至连铸T[O]均递增明显。电镜能谱仪结果显示>50m的大颗粒夹杂主要以球形Al2O3夹杂为主。3.2T[O]与冷轧厚度对应关系通过图2、图4可知,钢液内夹杂物均以球形Al2O3夹杂为主,钢液内Al2O3夹杂含量越高,一定程度上说明洁净度越差。一般用钢中总氧即T[0]来评估钢中夹杂物的含量,表示为T[O]=[O]熔+[O]夹杂。由于溶解氧较高,T[0]代表了钢液内的[O]熔,而加入脱氧剂后与脱氧元素平衡的溶解氧

参考文献

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