铸铁平板在熔炼过程中怎样去除杂质的
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铸铁平板在熔炼过程中怎样去除杂质的
铸铁平板是由冲天炉融化生铁浇注而成,在熔炼的过程中或是由生铁不纯或者别的原因,在铁液中会出现杂质,去除这些杂质才能有效的保证铸铁平板的质量。杂质分为两类:第一类是防止夹杂物的生成和带入,第二类是去除钢液中已存在的夹杂物。
主要采取的对策包括:保护浇注、中间包冶金技术、中间包钢水流动控制、中间包覆盖渣、碱性包衬、中间包电磁离心分离技术、中间包热循环操作技术、防止下渣和卷渣技术、结晶器钢水流动控制、结晶器电磁搅拌技术等采取的一些具体做法如下:
1、使用结晶器电磁搅拌结晶器是连铸环节中最后一个可净化钢液的场所,在结晶器处安装电磁搅拌装置,可起到进一步降低钢液中夹杂物含量的作用。由于一般的夹杂物比钢液轻,在电磁力的作用下,夹杂物向液相中心集结并上浮到弯液面被熔渣熔解,同时搅拌作用也使得与钢液相接触的保护渣经常得到更新,因而上浮的夹杂物容易转移到保护渣中,并被保护渣吸收。可以采用下列方法检验连铸过程对夹杂物的影响:
(1)检验钢水自钢包到中间包过程中,钢水中夹杂的演变过程。
(2)检验中间包及中间包覆盖剂对夹杂去除效果的影响。
(3)检验钢水自中间包到结晶器过程中,钢水中夹杂的演变过程。
(4)检验结晶器保护渣对夹杂物去除效果的影响。
(5)检验铸坯中夹杂的种类、分布、形貌、粒度,推演其来源。
(6)检验经轧制后铸坯中夹杂的粒度、形貌变化。
2、防止钢包渣、中间包渣和结品器保护渣的卷入钢包渣、中间包渣和结晶器保护渣被卷入钢液后将直接成为钢液中的夹杂物或夹渣。钢包渣在一炉钢水浇注后期易进入中间包。中间包渣的卷入是由于中间包入口处钢液扰动导致的,结晶器渣的卷入主要是由于结晶器内钢液面的扰动导致的,针对这几种情况,相应地有三种防止方法。
(l)为防止钢包渣进入中间包,可采用下渣检测技术。电磁检测法目前已被国际上广泛运用,在钢流周围放置两个单线圈,一个产生电磁场,另一个接受感生电流:由于钢和渣的透磁性相差很大,产生的感应电流电压有很大的区别,将信号输出放大后,可发出声光报警信号并启动滑动水口将注流关闭。
(2)为防止钢水进入结晶器时,在水口上方产生旋涡而使中包渣卷入结晶器,通常可采用塞棒及控制中包钢液面高度的方法。为了减少钢液卷渣,必须保证钢液面高于产生旋涡的临界高度。
(3)为防止结晶器保护渣进入钢液,应采用形状适宜的浸入式水口,并保证浸入式水口的插入深度合理,既要避免深度过浅造成钢液面翻滚卷渣,又要避免深度过深造成钢液的冲击深度过深将夹杂物直接带入钢液。另外应避免拉速波动大导致结晶器液面波动,进而发生卷渣。
3、防止耐火材料的冲蚀采用优质的耐火材料能减少钢中大型夹杂物的数量。耐火材料的选择应视钢种而定。例如,当钢含锰大于4%时,应采用游离硅酸盐低的耐火材料,可减轻耐火材料的蚀损,钢包及中间包宜用高铝质耐火材料;当浇深冲铝镇静钢时,中间包工作层宜采用镁质隔热板,或用镁质涂料,以减少耐火材料的剥落,提高耐冲蚀能力。
4、防止钢液的二次氧化钢液的二次氧化是指钢液脱氧后,继续和空气中的氧或其他氧化物作用,使钢中的氧含量升高。为了防止钢液的二次氧化,应对钢液进行保护浇注,具体措施如下:
(l)注流的保护。钢液注流的保护包括钢包注流的保护和中间包注流的保护。通常有长水口、浸入式水口及惰性气体屏蔽等方法。通过注流保护浇注,既可以防止注流的二次氧化,又可避免浇注时钢流冲击液面使钢液裸露而造成的二次氧化。
(2)合理使用中间包覆盖剂。为了防止钢液的二次氧化,生产高纯净钢,仅仅靠对注流的保护是不够的,因为中间包内高温钢液裸露于空气中,同样会受到空气的污染,因此减少钢液的二次氧化的另一措施就是在中间包内加覆盖剂。从提高钢水清洁度的角度来讲,覆盖剂应具备隔绝空气、绝热保温、吸收从钢液中分离出来的非金属夹杂物的功能。
目前使用的覆盖剂有三种:酸性:典型的为炭化稻壳,绝热性好,成本低,但不利于吸收中间包中上浮的夹杂;中性:典型的为SiO2-A12O3质材料,有一定的绝热性,成本较低,有吸收夹杂的能力;碱性:以MgO或白云石为基的材料,吸收夹杂能力强,但绝热性能不好,易产生保护渣结壳现象。有研究表明高的碱性覆盖剂的使用效果比酸性和中性覆盖剂的使用效果好。
(3)合理使用结晶器保护渣。在结晶器中高温钢液面上加入低熔点的渣,会迅速形成粉渣层,烧结层和液渣层三层结构,并均匀地覆盖整个钢液面,将空气与钢液隔开,有效地阻止空气中的氧进入钢液。但是,渣中氧化物(如FeO)的存在会增加渣金界面的氧势,提高了液渣层中氧的扩散速率,促进空气中的氧经过渣层进入钢液中,因此一般要求保护渣中FeO<4%,有的要求小于1%。

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