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含钛不锈钢的连铸水口结瘤和结晶器保护渣内容(2)不锈钢中加入Ti带来的问题★含钛不锈钢连铸困难经常出现水口结瘤影响连铸生产;有时出现结晶器内“结鱼”恶化连铸坯表面质量;★含钛不锈钢连铸坯表面质量差非金属夹杂物严重导致修磨量大成材率低。★含钛不锈钢中的非金属夹杂物常常成为腐蚀源使钢的耐蚀性特别是耐点腐蚀性下降;使钢的抛光性能变差难以达到最佳抛光质量且抛光成本高。这些问题的出现导致连铸坯表面质量恶化进一步影响成品板材的表面质量。2、含钛不锈钢的表面缺陷★含钛不锈钢冶炼连铸过程生成的各种夹杂物例如:TiN、TiO2MgO·Al2O3、CaO·TiO2等富集在铸坯表面轧钢时易造成板材表面缺陷。表面缺陷周围出现明显的锈蚀。★含钛不锈钢连铸过程如出现结瘤或结晶器“结鱼”将会产生铸坯表面缺陷进而造成最终产品的表面缺陷。图3不锈钢最终产品的表面翻皮缺陷图4316Ti连铸结晶器内TiN与保护渣反应产生的小颗粒夹杂物团簇扫描电镜和能谱分析表明:扫描电镜和能谱分析表明:翻皮是由TiN、Ti3O5、MgO·Al2O3、夹杂物团簇含有TiN、保护渣、凝固CaO·TiO2等夹杂物粘附在铸坯表面的金属小颗粒等。当被粘附在铸坯经轧制后形成表面时将造成最终产品的翻皮缺陷★TiN的生成条件[Ti]+[N]=TiN(S)lnK=37140/T–13.75◆321钢种:1500℃[N]>100ppm和[Ti]>0.3%时生成TiN◆409钢种:1500℃[N]>100ppm和[Ti]>0.25%时生成TiN钛氮积[Ti]+[N]=TiN(S)△G°=-308799+114TJ/mol(1)平衡常数(2)由上式可得到:(3)★氮化钛结瘤的控制●控制钢中N含量在TiN钢液中稳定存在的热力学曲线之下;控制钢中Ti含量在TiN钢液中稳定存在的热力学曲线之下;控制[Ti%]·[N%]积小于形成TiN的临界值(小于3.5×10-3)。●AOD炉内控氮:全程吹氩保持较高的脱碳速度钢液还原后不再加合金调成份●AOD炉出钢后控氮:出钢前钢包内充Ar出钢过程中Ar气保护钢流;钢包内吹Ar搅拌时避免裸露钢液面造成钢水吸N;保护浇铸防止二次氧化避免浇铸过程中钢液吸氮;控制较高的中间包钢水过热度避免过多析出TiN;●提高钢水洁净度减少MgO·Al2O3等夹杂物的生成吹Ar弱搅拌加强夹杂物的排除。4.3含钛铁素体不锈钢连铸水口的氧化钛夹杂物结瘤★钢中氧化钛夹杂物的形成2/3[Ti]+[O]=1/3Ti2O32/3[Ti]+(FeO)=1/3Ti2O3+[Fe]图不同钛氧化物的与[%O]的关系曲线钛氧化物的稳定性由强到弱为:Ti2O3>TiO2>TiO。因此1873K时钢液中优先生成的钛氧化物为Ti2O3。图Al2O3和Ti2O3生成的对比Al2O3生成曲线低于Ti2O3的生成曲线