基于某钢厂Q355B铝镇静钢冶炼过程生成高熔点夹杂物,出现探伤不合格的问题,通过全流程取样分析钢中夹杂物的演变规律,发现原工艺LF精炼过程钙处理前夹杂物主要为低CaO含量的CaO-MgO-Al2O3系夹杂物,Al2O3质量分数约为77％.钙处理后,钢液中CaO-MgO-AlzO3系夹杂物向液相区左侧Ca()含量高的区域靠近,Al2O3质量分数减少至32％;同时,CaS在钙铝酸盐表面异质形核,出现CaS-CaO-Al2O3系夹杂物,夹杂物中CaS质量分数增加至23％.应用热力学平衡模型计算钙处理钢液中S-Ca、Al-Ca及Al-S反应平衡曲线.结果表明,在1 873 K下生成C3A、C12 A7、CAL等低熔点钙铝酸盐类夹杂物,钢液内w([A1])和w([Ca])的关系应分别满足 w([Al])2/w([Ca])3≤7.83×103、2.36×105、1.18×107,w([Al])和w([S])的关系应分别满足 w([S])3×w([Al])2≤7.79×10-12、8.36×10-11、8.14×10-10;当钢液中w([Al])为 0.007 5％时,w([Ca])和w([S])分别控制在0.000 62％～0.001 9％、0.001 6％～0.005 1％范围内有利于生成理想液态产物C12 A7.结合夹杂物分析及热力学计算,优化调整了脱氧、喂线等生产工艺,将铝块加入量由0.8 kg/t降低至0.7 kg/t,喂硅钙线量由300 m/炉降低至200 m/炉,并进行全流程取样分析夹杂物变化.发现钙处理后,CaS-CaO-Al2O3系夹杂物中,CaS质量分数降低至约5％,夹杂物分布在低熔点液相区域附近,铸坯中钢液w([Ca])由0.003 1％降低至0.001 5％～0.002 2％;最终夹杂物体系为(CaS)-CaO-(MgO)-Al2O3低熔点复合相夹杂物,防止了高熔点钙铝酸盐类夹杂物及CaS类夹杂物的产生,提高了铸坯质量.

Q355B铝镇静钢;夹杂物演变;LF精炼;钙处理;铸坯质量

西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055;沙钢集团安阳永兴特钢有限公司,河南安阳455113

[1]刘坤龙;吕明;宋保民;张朝晖;王建江;方明-.Q355B铝镇静钢夹杂物演变及钙处理工艺优化)[J].钢铁,2022(12):79-87

AlzO3

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