炼钢 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (1): 59-67.

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铝脱氧钢中Al2O3夹杂物与Al2O3-C质水口耐材的粘附机理研究

于会香1,霍文聪1,邱光元1,郝丽霞2,刘春阳2
  

  1. (1.北京科技大学 冶金与生态工程学院,北京 100083;
    2.北京首钢股份有限公司  迁安钢铁公司,河北 迁安 064404)
  • 出版日期:2024-02-05 发布日期:2024-01-29

Study on the adhesion mechanism of Al2O3 inclusions on Al2O3-C refractory in Al killed steel

  • Online:2024-02-05 Published:2024-01-29

摘要: 铝脱氧钢连铸过程中的水口堵塞一直是困扰生产的难题,弄清水口堵塞的形成机理对解决该问题非常重要。研究首先在实验室制备了含有单一、量多的Al2O3夹杂物的钢液,然后与Al2O3-C质耐材棒反应不同时间,研究了钢中Al2O3夹杂物与耐材棒的粘附行为,在此基础上探讨了铝脱氧钢连铸过程水口堵塞的形成机理。研究发现,耐材棒与钢液反应一段时间后,在耐材棒表面由内向外逐渐形成两层Al2O3,第1层致密平滑,厚度较薄;第2层松散粗糙,厚度较厚。水口堵塞的形成机理为,耐材插入钢液一段时间内,因温度升高,耐材表面区域的SiO2Al2O3与C反应生成的SiO、Al2O气体向钢液扩散,在耐材表面分别与钢液中的[Al]、耐材中的SiO2反应生成Al2O3;耐材棒表面的SiO2也会与钢液中的[Al]反应生成Al2O3;三者共同作用形成第1层致密的Al2O3。第1层Al2O3层形成后,钢液中的Al2O3夹杂物易于在其上面附着,形成第2层松散的Al2O3。随着时间的延长,Al2O3层变厚,水口堵塞逐渐形成。第1层Al2O3形成机理以化学反应为主,增长缓慢;第2层以钢中夹杂物粘附为主,增长较快。

关键词: 铝脱氧钢, 连铸, 水口堵塞, Al2O3夹杂物, 粘附机理