含鈦不銹鋼夾雜物對浸入式水口堵塞的影響

含鈦無錫不銹鋼由于Ti的添加而固定了C和N等間隙原子，從而具有較好的晶間耐腐蝕能力，被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)。然而，鈦的添加還會給生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量帶來不利的影響，鈦的氮化物和氧化物會加重連鑄結(jié)晶器浸入式水口內(nèi)壁的夾雜物或金屬附著從而造成水口堵塞，對連鑄過程中多爐連澆的正常生產(chǎn)帶來嚴重影響，最終影響鑄坯和鋼材的質(zhì)量。

北京科技大學的學者采用掃描電鏡(SEM)和FactSage熱力學軟件計算等方法研究了AISI321含鈦無錫不銹鋼連鑄過程中浸入式水口堵塞的形成原因。試驗結(jié)果表明：水口堵塞物主要分為3層，第1層為水口耐材表面的冷鋼層，由TiN的氧化或鋼液中Ti對耐材中SiO2還原而生成的TiO2導致鋼液凝固形成；第2層為緊挨著冷鋼層表面的呈樹枝狀堵塞物層，由富含CaO?TiO2的CaO?TiO2-MgO?Al2O3復合夾雜物組成，主要是鋼液中夾雜物的不斷累積而引起；第3層為靠近鋼液一側(cè)的大量冷鋼層，由含有MgO?Al2O3核心的TiN和冷鋼組成，由于鋼液中的MgO?Al2O3誘導TiN析出，從而促進鋼液凝固而形成復合TiN夾雜物。

通過對形成原因的探究，可采取以下措施來解決水口堵塞問題：降低鋼中碳和氮含量，降低鈦的添加量；降低水口耐材中的SiO2含量；提高鋼液的潔凈度，尤其是對CaO?TiO2類夾雜物的去除;精煉過程中通過鋼液控鋁和鈣處理對CaO?TiO2類夾雜物變性，形成低熔點液態(tài)夾雜物。