【摘 要】
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含钛钢中的Ti容易与保护渣中的SiO2反应生成TiO2等高熔点化合物,恶化保护渣性能,严重影响铸坯表面质量。研究含钛高强焊丝钢保护渣冶金特性对于解决铸坯表面质量至关重要。首先利用Fact Sage热力学软件对不同钛含量高强焊丝钢典型钢种A、B、C进行凝固特性分析,针对包晶钢A、B和钢渣界面反应剧烈的C钢分别设计了CaO-SiO2-Na2O和CaO-Al2O3渣系。利用相图计算并分别确定渣系的主要组
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含钛钢中的Ti容易与保护渣中的SiO2反应生成TiO2等高熔点化合物,恶化保护渣性能,严重影响铸坯表面质量。研究含钛高强焊丝钢保护渣冶金特性对于解决铸坯表面质量至关重要。首先利用Fact Sage热力学软件对不同钛含量高强焊丝钢典型钢种A、B、C进行凝固特性分析,针对包晶钢A、B和钢渣界面反应剧烈的C钢分别设计了CaO-SiO2-Na2O和CaO-Al2O3渣系。利用相图计算并分别确定渣系的主要组元及助熔剂的合理范围。使用全自动炉渣熔点熔速测定仪、旋转粘度计、结晶温度测定仪、IET、XRD等设备对不同渣系保护渣熔化特性、结晶特性、传热特性和矿相进行多维度检测及研究,得出如下结论:1)针对包晶钢A、B,设计碱度在0.6～0.8的CaO-SiO2-Na2O渣系,配加5%～9%Na2O,4%～6%Ca F2,4%～6%MgO,配碳10%。2)CaO-SiO2-Na2O渣系粘度在0.67～1.21Pa·s,熔点在1076～1149℃。碱度每升高1%粘度降低0.12Pa·s,Ca F2增加1%粘度降低0.06Pa·s。熔点随着碱度每增加1%升高9℃,MgO增加1%降低15℃。3)CaO-SiO2-Na2O渣系随着碱度的增加,晶体中枪晶石比例增加;Na2O增加1%,结晶温度升高36℃,结晶率提高20%以上,结晶时间提高32s;Na2O促进黄长石析出与长大,抑制硅灰石的生长。4)为了抑制高钛钢钢渣界面反应,设计一种CaO/Al2O3=1的CaO-Al2O3渣系,配加4%～6%Ca F2,4%～10%B2O3,4%～12%SiO2,配碳8%～10%。5)CaO-Al2O3渣系粘度为0.325～0.554Pa·s,熔点为1037～1129℃。Ca F2增加1%,保护渣粘度降低0.11Pa·s,熔点降低33℃;B2O3增加1%保护渣粘度降低0.013Pa·s,熔点降低14℃。每增加1%的C,熔速提高12s。6)将设计的CaO-SiO2-Na2O渣系在现场对B钢进行生产实验,铸坯表面横向凹陷、横向裂纹、纵向凹陷、凹坑等缺陷基本消除。图49幅;表19个;参60篇。
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