炼钢 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (5): 79-85.

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X80管线钢中夹杂物在精炼与浇铸过程中的演变规律

陈紫璇1,钟华军2,姜  敏1,王新华1   

  1. (1.北京科技大学 冶金与生态工程学院,北京 100083;
    2.北京科技大学 国家材料服役安全科学中心,北京 100083)
  • 出版日期:2025-10-05 发布日期:2025-09-23

Evolution of inclusions in X80 pipeline steel during refining and continuous casting processes

  • Online:2025-10-05 Published:2025-09-23

摘要: 通过工业试验流程取样和夹杂物生成热力学计算,详细分析了X80管线钢精炼与浇铸过程中夹杂物的演变规律,重点讨论了精炼过程钙处理、浇铸时钢水二次氧化及温降对夹杂物的影响。结果表明,LF精炼结束时,夹杂物主要由MgO-Al2O3-CaO和MgO-Al2O3组成,尺寸分布在1~5 μm,其中1~2 μm的夹杂物占51.5%,2~5 μm的夹杂物占46.6%。RH精炼结束后钢中总氧质量分数(T.O)从LF精炼结束时的0.0030%降至0.0013%,N质量分数从0.0058%降至0.0049%;夹杂物数量密度从17.16个/mm²减少至9.62个/mm²,去除率达到43.9%;表明RH精炼脱气和夹杂物去除效果显著。钙处理后夹杂物中Al2O3和MgO含量减少,CaS的含量显著增加,夹杂物主要为MgO-Al2O3-CaO和CaS-Al2O3-CaO两类,数量密度增加至37.69个/mm²。连铸中间包内,夹杂物中Al2O3含量增加、CaS含量基本不变、CaO含量降低,主要为CaS-MgO-Al2O3-CaO。夹杂物热力学计算结果表明,钢中Ca质量分数在0.0006%~0.0016%时,夹杂物成分将落在低熔点区域;钢液二次氧化后,夹杂物中Al2O3含量将增加、CaS含量将降低、CaO含量将增加;钢液温降过程中,夹杂物中Al2O3、MgO与CaS含量将增加,CaO含量将减小。工业试验中,由于中间包内钢液二次氧化和温降迭加作用,导致夹杂物中Al2O3含量增加,CaS基本不变、CaO含量降低;热力学计算结果与试验取样分析结果一致。

关键词: 夹杂物, 管线钢, 钙处理, 二次氧化, 温降