连铸坯中的非金属夹杂物、气体含量研究(5)

　　2. 3. 4高频水浸C扫描探伤
　　
　　冲水口的连铸坯产材后，进行高频水浸C扫描探伤，图16为高频水浸C扫描探伤缺陷图，图17为高频水浸C扫描探伤缺陷数量图。可以看出，探伤缺陷从冲水口时的铸坯0. 80 m时出现，至冲水口2. 0 m及冲水口后的1. 0 m时结束，缺陷总数在0. 021 ~ 0. 398个/cm3,说明连铸冲水口时，水口结瘤物在钢水的冲击下脱落进入钢液，结晶器流场在脱落物的冲击下发生改变，使连铸坯在结晶器中卷渣。冲水口前后1 m范围内钢液质量趋于稳定。
　　 　　
　　3分析与讨论
　　
　　连铸生产过程中正常浇铸液位700 mm,当中间包液位低于400,500 mm时，铸坯气体含量与正常材相比较，波动较大、偏高。高频水浸C扫描探伤，液 位400 mm钢 材 缺 陷 总 数 为0. 97个/cm3,500 mm钢材缺陷总数为0. 63个/ cm3.中包液位低于400 mm生产的钢材中粗系硫化物、氧化物杂物级别较高，主要成分为Mg O + Al2O3+ Si O2+ Ca O复合型夹杂物，与中包渣成分相近。说明中包液位不大于400 mm时，钢液在中间包内卷渣严重。中包液位在500 mm时，生产的钢材中氧化物夹杂级别较高，扫描电镜分析主要为Ca O,Al2O3,Si O2的复合性夹杂物，夹杂物的来源与中间包接钢杯中的渣有关，当中间包液位低于500 mm时，因中间包液位低，中间包内接钢杯中的钢液在大包水口流下钢液的强烈冲击下，形成漩涡，出现卷渣现象，卷渣的钢液从接钢杯中流出后，在中间包中来不及上浮，造成连铸坯大颗粒夹杂物含量高。
　　
　　水口开裂铸坯中氧含量较高，且不稳定，钢中复合性Ca O,Al2O3,Si O2夹渣严重； 连铸坯中结晶器保护渣裹渣严重。探伤缺陷贯穿整支连铸坯，且缺陷总数在0. 137 ~ 0. 905个/cm3,说明连铸浸入式水口开裂后，结晶器流场发生改变，连铸坯中结晶器保护渣卷渣严重。
　　
　　冲水口浇注的铸坯中氧含量不稳定，偏高于正常坯氧含量。金相高倍检验连铸坯中B类夹杂物达到2. 0级、3. 0级，主要成分是水口结瘤物Ca O,Al2O3等。高频水浸C扫描探伤冲水口铸坯缺陷总数在0. 021 ~ 0. 398个/cm3.42Cr Mo A钢为铝镇静钢，通常认为，铝镇静钢中，Al和钢中的氧结合形成高熔点的固态Al2O3夹杂物或含Al2O3的高熔点复合夹杂物，因为A12O3夹杂物的高界面能使这些颗粒附着在水口表面，钢液中其它颗粒在与这些静止颗粒接触时，易于被吸附。同时，因湍流作用使颗粒与颗粒之间的碰撞几率增加，加速了夹杂物的吸附，最终导致水口结瘤堵塞。随着浇注的进行，现场控制塞棒反复用钢水冲击下，水口结瘤物冲掉进入结晶器内的钢液中，造成结晶器液面剧烈波动，致使结晶器内钢液卷渣，使铸坯质量恶化。冲水口前后1 m范围内钢液质量趋于稳定。
　　
　　4结语
　　
　　1） 连铸过程当中间包液位低于400,500 mm时，主要为Mg O + Al2O3+ Si O2+ Ca O复合型夹杂物，水口开裂铸坯中为Ca O + Al2O3+ Si O2复合型夹杂物，水口堵塞后冲水口浇注的铸坯中主要为Ca O + Al2O3复合型夹杂物。
　　
　　2） 高频水浸C扫描探伤，液位400 mm钢材缺陷总数为0. 97个/cm3,500 mm钢材缺陷总数为0. 63个/cm3; 水口开裂铸坯缺陷总数在0. 137~ 0. 905个/ cm3; 水口堵塞冲水口铸坯缺陷总数在0. 021 ~ 0. 398个/cm3.
　　
　　3） 水口开裂铸坯中w（O） 在 （32 ~ 107）×10- 6,数倍于正常坯中氧含量，水口堵塞冲水口铸坯中w（O） 比正常坯高15 × 10- 6.
　　
　　4） 中间包液位低于500 mm时，在大包水口流下钢液的强烈冲击下，形成漩涡，出现卷渣现象。浸入式水口出现裂纹时结晶器流场发生改变，连铸坯中结晶器保护渣卷渣严重。水口堵塞冲水口时，水口结瘤物掉入结晶器内的钢液中，造成结晶器液面剧烈波动，致使结晶器内钢液卷渣。
　　
　　5） 本次试验的各类非稳态连铸坯中，非金属夹杂物含量远高于正常铸坯，钢液质量受到严重污染，表明中包液位低于500 mm、水口开裂、水口堵塞冲水口时生产的铸坯不能用于正常生产。