410S铁素体不锈钢连铸板坯中非金属夹杂物的分布和类型

      非金属夹杂物严重影响410S铁素体不锈钢板坯的质量，造成板坯修磨工作量增加甚至于产生废坯。此外，非金属夹杂物对后续产品的机械性能、耐腐蚀性能和表面质量等都有强烈的影响。

 

      近年来，国内外科研工作者在不锈钢夹杂物方面做了大量研究工作。酒钢集团天风不锈钢公司作为我国西北地区生产不锈钢的企业，目前已具备年产100万吨不锈钢板坯的生产能力。随着用户对酒钢不锈钢产品质量的要求逐渐提高，以及国内不锈钢市场的竞争愈加激烈，酒钢也开始加强不锈钢钢水纯净度方面的工作。

酒钢410S不锈钢冶炼以高炉铁水为原料，经过铁水罐脱磷、脱硅处理后，直接兑入AOD转炉进行冶炼。AOD转炉采用FeSi合金终脱氧，吨钢FeSi加入量为20kg左右。AOD工序处理完毕后，送到LF进行精炼，LF精炼过程加入一定量的CaO和CaF2造渣，精炼渣二元碱度控制在2.3～2.5左右，炉渣中Al2O3质量分数在3%左右，MgO质量分数在7%左右；底吹氩气量控制在0.15～0.20m3/min之间，当成分和温度达到要求后，将钢液运至连铸平台进行浇铸。

 

用金相检验法和扫描电镜进行的研究发现：

    （1）410S连铸板坯中夹杂物以0～10μm为主，大于10μm的夹杂物数量较少；

    （2）距边部1/4位置处和中部从铸坯表层至心部非金属夹杂物数量有少量增加；距边部1/4位置处和中部沿厚度方向相同位置上夹杂物相比，中部夹杂物数量明显增加；在连铸坯表层宽度方向边部和1/4位置处各尺寸范围内的夹杂物数量没有明显的变化规律；

    （3）连铸板坯中非金属夹杂物都呈现为球状，类型为CaO-SiO2-Al2O3-MgO-MnO。

众所周知，钢水中非金属夹杂物按其来源分为内生夹杂物和外来夹杂物，外来夹杂物一般尺寸较大，从所研究的连铸坯夹杂物尺寸来看，410S连铸板坯中的夹杂物属于内生夹杂物。在410S不锈钢冶炼过程中，尺寸较大的脱氧产物在LF精炼过程中不断上浮并被炉渣吸收，终到连铸中包后只剩下一些尺寸较小的非金属夹杂物。

        此外，在410S不锈钢浇铸过程中，随着钢水温度的降低，脱氧反应的平衡向右移，钢水中溶解的氧不断与钢中的Al、Ca、Mg、Si和Mn发生反应，产生CaO-SiO2-Al2O3-MgO-MnO类型的复合夹杂物。因此，410S连铸板坯中的夹杂物主要为尺寸较小的脱氧产物和钢水冷却凝固过程中的析出物。
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