一种热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法技术

本发明专利技术涉及一种热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法，包括：示踪剂预混入、取样、检测和分析等步骤。本发明专利技术提供的热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法，可以明显区分出夹杂物来源分为三部分，钢包渣的直接卷入，铝脱氧钢内生夹杂物以及渣

【技术实现步骤摘要】
一种热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法


[0001]本专利技术涉及一种热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法，属于冶金


技术介绍

[0002]随着热轧卷板应用范围的逐渐扩大以及应用环境的需求，人们对钢材品质的要求越来越高，因此对钢中夹渣缺陷控制的要求也越来越严格。国内外各大钢厂对热轧卷板表面缺陷研究也逐步重视，以提高产品品质以及增强其抗疲劳、抗腐蚀等各项性质，从而获取更高的利润。
[0003]热轧卷板表面和内部质量缺陷主要有微裂纹、气泡、表面翘皮、层状（条状）缺陷、夹渣缺陷等，其中夹渣缺陷尤为普遍且夹渣缺陷对裂纹、偏析、层状缺陷等有不同程度的影响，对铸坯质量影响最为严重。钢中的非金属夹杂物可以通过化学反应产生，也可以在熔化和浇铸过程中，通过炉渣、溶剂残渣、耐火材料的简单物理夹带而产生，这些非金属夹杂物几乎影响到了所有涉及钢水处理过程的产品的质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种建立示踪剂和冶金渣结合物、示踪剂和脱氧产物结合物以及卷渣类夹杂物的尺寸和成分之间关系图，得出热轧板夹渣缺陷准确来源以及大型渣类夹杂物演变机理的热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是：一种热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法，包括如下步骤：步骤1：将示踪剂混入冶金渣及中间包内衬涂料中，之后将预混有示踪剂的中间包内衬涂料提前涂抹在中间包内壁上；步骤2：将步骤1中混入示踪剂的冶金渣应用于炼钢过程，并在炼钢过程各节点取钢水样，并取对应浇注炉次稳定浇注后的铸坯及轧材样品；步骤3：将钢水样制备成电镜观察所需样品，使用扫描电镜及能谱仪对样品中夹杂物进行扫描检测，得到样品中夹杂物成分，数量及形貌数据；步骤4：将步骤3得到的数据进行分析，分析各节点样品中夹杂物成分关系，从而分析出卷渣类夹杂物来源及演变机理。
[0006]上述方案进一步的改进在于：所述步骤1中，先将BaCO3、CeO2、La2O3三不同类型的示踪剂，分别预混入钢包渣、中间包覆盖剂和中间包内衬涂料中，之后将预混有示踪剂的中间包内衬涂料涂抹在中间包内壁上。
[0007]上述方案进一步的改进在于：所述步骤2中，炼钢过程各节点包括：精炼过程中的氩站强吹前、软吹前、出钢前，以及中间包浇注过程前、中、后期；取钢水样后进行水冷，取钢水样的取样器加有木塞作为盖子，防止在插入钢包及中间包穿过冶金渣的过程中，钢包渣或中间包覆盖剂直接流入至取样器底部造成人为的卷渣，影响实验准确度。
[0008]上述方案进一步的改进在于：所述步骤3中，将钢水样在切割机上将底部约10mm厚
的密实部分切下，并使用热镶料及热镶机将切割所得样品进行镶嵌，在自动磨样机上对镶嵌好的样品进行打磨、抛光后放入扫描电镜进行夹杂物扫描，夹杂物扫描依据卷渣类夹杂物成分、钢液主要成分及电镜观察得到的夹杂物主要类型进行能谱仪元素种类设定，并对样品进行多次打磨、抛光和扫描。
[0009]上述方案进一步的改进在于：所述步骤4中，依据示踪剂结合各冶金渣中主要化合物、示踪剂结合铝脱氧钢主要内生夹杂物、卷渣类夹杂物中尺寸和成分之间关系，同时对步骤3中所得到的大颗粒夹杂物形貌进行筛选，判断其是否与热轧板夹渣缺陷处观察所得到的成分相似。
[0010]上述方案进一步的改进在于：能谱仪成分检测元素种类设定参数为：C、N、O、Na、Mg、Al、Si、S、K、Ca、Fe、Ba、La、Ce元素，精炼及浇注过程中所取的钢水样，多次扫描面积累积应大于200mm2，铸坯在内外弧两侧，分别在边部、1/4处、中心位置进行取样，每处取样多次扫描面积累积应大于500mm2。
[0011]本专利技术提供的热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法，在现场不同的冶金渣中加入不同种类的示踪剂，针对现场各生产工艺节点所取的钢水样品以及最终的铸坯样品、热轧板缺陷样品，在进行夹杂物种类、数量及成分扫描后，针对不同冶金渣中初始所加入的示踪剂种类以及渣中主要成分，绘制逐个夹杂物中示踪剂含量占比与渣中主要化合物含量占比关系示意图，根据含量关系图中所展示的夹杂物颗粒大小、成分以及分布位置，判断各阶段是否发生卷渣。针对不同冶金渣中所加入的示踪剂种类不同，以及不同冶金渣的主要成分不同，对精炼及浇注过程中所取的钢水样进行夹杂物分析，可以明显区分出夹杂物来源分为三部分，钢包渣的直接卷入，铝脱氧钢内生夹杂物以及渣
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钢反应所产生的夹杂物，可精准判断出不同冶金渣在各炼钢阶段是否发生卷渣现象。通过对各节点所取钢水样进行分析，绘制卷渣类夹杂物主要成分~卷渣类夹杂物所含示踪剂含量~卷渣类夹杂物中内生夹杂物所对应化合物的含量分布图，可精准判断出不同冶金渣在各炼钢阶段是否发生卷渣现象，以及内生夹杂物、卷渣类夹杂物和渣
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钢反应所产生的夹杂物的区别。
附图说明
[0012]图1是实施例中的含CaO夹杂物中BaO含量及尺寸关系。
[0013]图2是实施例中的含CaO夹杂物中BaO含量及尺寸、Al2O3含量关系。
[0014]图3是实施例中的含Al2O3夹杂物中BaO含量及尺寸关系。
[0015]图4是实施例中的含CaO+SiO2夹杂物中Ce2O3含量及尺寸关系。
[0016]图5是实施例中的含CaO+SiO2夹杂物中Ce2O3含量及尺寸、Al2O3含量关系。
[0017]图6是实施例中的含Al2O3夹杂物中Ce2O3含量及尺寸关系。
[0018]图7是实施例中的含MgO夹杂物中La2O3含量及尺寸关系。
[0019]图8是实施例中的含MgO夹杂物中La2O3含量及尺寸、Al2O3含量关系。
[0020]图9是实施例中的含Al2O3夹杂物中La2O3含量及尺寸关系。
具体实施方式
实施例
[0021]本实施例的热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法，在现场不同的冶金渣中加入不同种类的示踪剂，在各工艺节点取钢水样品以及最终的铸坯样，进行夹杂物种类、数量及成分扫描，绘制示踪剂含量占比与渣中主要化合物含量占比关系示意图，从而判断热轧板中卷渣类夹杂物来源。
[0022]针对某钢厂AP1360C2钢种，生产工艺为转炉
→
氩站
→
连铸，氩站过程具体为钢包进站后，喂铝线，然后进行强吹氩气约8min脱氧，后静置5min，在进行约10min的小流量软吹氩气去除夹杂物，最后钢包出站，调包进入钢包回转台，等待浇注。
[0023]第一步：示踪剂预混入冶金渣及中间包涂料；在中间包涂抹中间包涂层的过程中，将5%质量比例的La2O3示踪剂与涂抹料搅拌混匀后进行涂抹；在精炼及连铸过程中，将示踪剂按照5%质量比例预混入冶金渣进行实验。
[0024]在精炼过程中，钢包进入氩站工位后，按照2.4t精炼渣的重量，投入5%质量比例的BaCO3作为示踪剂，在强吹之前，加入渣层，之后进行强吹脱氧操作。
[0025]在中间包浇注阶段，在中心注流区域首先随450kg碱性渣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将示踪剂混入冶金渣及中间包内衬涂料中，之后将预混有示踪剂的中间包内衬涂料提前涂抹在中间包内壁上；步骤2：将步骤1中混入示踪剂的冶金渣应用于炼钢过程，并在炼钢过程各节点取钢水样，并取对应浇注炉次稳定浇注后的铸坯及轧材样品；步骤3：将钢水样制备成电镜观察所需样品，使用扫描电镜及能谱仪对样品中夹杂物进行扫描检测，得到样品中夹杂物成分，数量及形貌数据；步骤4：将步骤3得到的数据进行分析，分析各节点样品中夹杂物成分关系，从而分析出卷渣类夹杂物来源及演变机理。2.根据权利要求1所述的热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法，其特征在于：所述步骤1中，先将BaCO3、CeO2、La2O3三不同类型的示踪剂，分别预混入钢包渣、中间包覆盖剂和中间包内衬涂料中，之后将预混有示踪剂的中间包内衬涂料涂抹在中间包内壁上。3.根据权利要求2所述的热轧板卷渣类夹杂物来源分析方法，其特征在于：所述步骤2中，炼钢过程各节点包括：精炼过程中的氩站强吹前、软吹前、出钢前，以及中间包浇注过程前、中、后期；取钢水样后进行水冷，取钢水样的取样器加有木塞作为盖子，防止在插入钢包及中间包穿过冶金渣的过程中，钢包渣或中间包覆盖剂直接流入...

【专利技术属性】
技术研发人员：周业连，江中块，左康林，李俊杰，张立峰，李鑫哲，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：