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鈦對連鑄塞棒水口堵塞的影響及預防—概述（三）

實驗室試驗

脫氧實驗表明，氧化鋁顆粒是主要的夾雜物類型。一般來說，添加時間對夾雜物組織形狀沒有顯著影響。實驗總時間(鋁鎮靜后總時間)對氧化鋁的上浮有較大影響。
FeTi鈦鐵合金的加入對氧化鋁夾雜物形態可能變化的影響無法檢測到。
較小的夾雜物更容易粘附在水口內壁上，在全氧含量低的情況下，檢測到小顆粒氧化鋁夾雜物的形成，與不含鈦的ULC鋼相比，小尺寸的非金屬夾雜物分離傾向較低，并會加速水口堵塞沉積的形成。
在FeTi鈦鐵合金添加的各種情況下，夾雜物數量的強烈變化可以在一個系列中進行評估。一個可能的原因是鈦鐵中的氧含量會導致小顆粒的氧化鋁夾雜物的形成。鋼水中的小顆粒夾雜物也是鈦處理ULC鋼高堵塞傾向的一個可能解釋。
合金的添加時間沒有顯著改變試樣夾雜物性質，這一結果并不奇怪，因為二次冶金過程中會發生大量的動力學過程，如夾雜物NMI的團聚、吹氬上浮夾雜物、夾雜物在爐渣中的溶解等。
鉬基噴涂是制備Al2O3-TiOx涂層用于接觸角測量的一種有效方法。不同相的分布規律，但不均勻。為了獲得更好的均勻性，額外的熱處理(在1600°C下30分鐘)會導致相反的效果，導致富TiOx相在基體表面團聚。
堵塞與非金屬夾雜物顆粒的團聚和附著力密切相關，而團聚和附著力與潤濕角等界面性質有關。在40%和100% TiO2的情況下，較低的接觸角也意味著較低的團聚傾向。因此，在二次冶金處理過程中，Al2TiO5和純TiO2粒子的去除率較低，大量夾雜物進入連鑄澆鑄系統。
在低的TiO2濃度下，鈦合金級鋼的接觸角低于無鈦ULC級鋼。較低的潤濕角導致較低的夾雜物團聚傾向。
在富鋁基體中，無鈦ULC鋼的潤濕傾向低，而Ti-P合金鋼的接觸角顯著較低。然而，鈦和磷這兩種元素都能增加氧化鋁的潤濕性。正如預期的那樣，僅僅是Ti合金鋼在無鈦和Ti-P鋼之間產生對比分析結果，隨著鈮含量的增加，Fe-Nb與氧化鋁接觸的潤濕角顯著降低，為此，制備了幾種Nb含量高達0.076%的Fe-Nb合金。
堵塞測量試驗臺觀察到4次沒有堵塞的試驗，表明了較低的Al和Ti的含量，以及澆鑄前鋼水中較低的夾雜物數量，主要的結論是大量的非金屬夾雜物增強了堵塞現象。
對“中等”堵塞和“強”堵塞的比較表明，純Al多見于中等堵塞組，而Ti以及Al和Ti的混合添加多見于強堵塞試驗組。
沒有堵塞“全部”的四個實驗的Al和Ti含量都低于100 ppm，其他試驗的鋁含量都高于100ppm，平均是413ppm。Al含量低，試樣質量差，不利于可靠的SEM/EDS特征測量。事實上，低鋁含量也導致少量的固體氧化鋁夾雜物。此外，在實驗中，添加鈦鐵合金造成富鈦氧化物與純氧化鋁相比，表現出更低的吸引力。這兩個效應解釋了“全部”實驗中較低的堵塞傾向。
通過堵塞計量試驗臺試驗對堵塞的水口進行分析，發現堵塞的原因是在典型的堵塞區域內有大量的小顆粒沉淀和顆粒結瘤團聚現象。
只有鋼水鋁鎮靜才導致適度的堵塞行為，而隨后添加FeTi鈦鐵合金會導致堵塞趨勢的增加。總體而言，堵塞等級與“夾雜物數量”、“夾雜物含量”、“夾雜物大小”和化學性質等影響因素之間的相關性較弱。

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點擊次數：1406 更新時間：2021-05-02 【打印此頁】【關閉】

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