高钛焊丝钢ER70S-G冶炼工艺优化实践

高钛焊丝钢ER70S-G研发时经常出现水口结瘤、结晶器“结鱼”、铸坯夹渣等问题,尤其是铸坯夹渣导致轧制后盘条表面出现连续性锯齿状结疤缺陷,严重影响盘条表面质量。引起水口结瘤、结晶器“结鱼”的主要原因是存在TiO_(x)、TiN等高熔点非金属夹杂物。通过控制钢水中氧氮含量、使用纯净合金、降低渣中SiO_(2)活度、调整钛合金化时机及温度等手段,解决了水口结瘤、结晶器“结鱼”、铸坯夹渣等问题,将高钛焊丝钢ER70S-G连浇炉数提高至10炉,盘条成材率提高至97%,优化效果显著。

高钛焊丝钢保护渣吸收TiN的研究

在高钛焊丝钢的连铸过程中,钢液中生成的TiN夹杂物容易诱发“结鱼”物的形成,从而引发连铸坯表面缺陷,甚至漏钢。针对以上问题,采用热力学计算、旋转柱法和高温共聚焦法实验对高钛焊丝钢连铸保护渣对TiN夹杂物的吸收进行了研究。热力学计算结果表明:CaO-SiO_(2)保护渣中的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)均能与TiN发生反应,且SiO_(2)与其反应的能力更强;旋转柱实验表明:保护渣对柱状TiN的溶解能力有限,TiN和保护渣的界面处有反应发生;高温共聚焦实验表明:TiN很容易被空气所氧化,从反应前后试样总量的变化来看,TiN能够被保护渣所氧化。因此,采用保护渣氧化组分氧化TiN来减小结鱼有一定的可行性。

高钛焊丝钢氮含量的控制

鞍钢股份有限公司炼钢总厂为了有效控制高钛焊丝钢ER70S-G成品氮含量,通过采取控制转炉出钢碳含量范围,出钢半钢弱脱氧,控制LF加热时间等措施,降低了各工序钢水增氮量,该钢种铸坯氮含量降至50×10^-6以下,成材率由95.8%提高至100%。

高钛焊丝钢BYG60-Ti表面结疤缺陷成因分析

采用120 t转炉-LF-150 mm×150 mm方坯连铸机开发高钛焊丝钢BYG60-Ti,对轧制结疤产生原因进行系统分析。检验结果:化学成分实行窄带严格控制,结疤形状均为有根结疤,通过扫描电镜能谱分析为冶炼过程絮流产生的结疤,再通过扫描絮流物质,进一步分析确定絮流物质产生原因为氧化钛以及Al_(2)O_(3)夹渣,则得出絮流的主要原因是氧化钛以及Al_(2)O_(3)夹杂堵塞水口导致。

含钛焊丝钢夹杂物过程控制

通过MLA250型矿相解离分析仪对高钛焊丝钢冶炼过程不同阶段钢中夹杂物的形貌和成分进行分析发现，由脱氧产生的Al2O3-MnO—SiO2系夹杂在LF精炼过程中易随钢水上浮而被精炼渣吸附。随着钛元素与铝元素的氧化，钢中夹杂物类型逐渐转变为Al2O3-Ti2O3-Mgo系。Al2O3-Ti203-Mg0系夹杂中的Ti2O3含量在喂钛线后到中间包浇铸过程中逐渐降低。钛元素在中间包中易被氧化，导致铸坯夹杂物中Ti2O3含量升高，当浇铸温度降低于1540oC时，TIN开始析出，部分TiN以Al2O3-Ti2O3-MgO系夹杂为核心析出。化渣后当量直径5μm的夹杂物为2．4个／mm2，夹杂物数量在喂钛线前达到最低值0．64个／mm2，喂钛线后升高至1．05个／mm2，并逐渐达到平衡。