钢水成分控制要求

1、钢水成分控制要求 钢水成分的控制首先应满足钢种规格的要求。钢水中含的元素 大致可分为以下几类： (1) 合金元素：有意加入到钢中，使其达到规定的成分范围，保 证钢的机械性能和使用性能。 (2) 杂质元素：是指不希望在钢中存在的，也不是有意加入的元 素，对钢的性能起有害作用。 (3) 残余元素：是指由原材料(如废钢)，或耐火材料带入钢中而不 是有意加入的元素如砷(As)、锑(Sb)、锡(Sn)、铜(Cu)等，它们对钢的 热脆性、腐蚀性有不良影响。 微量元素：有意加入钢中的元素，如加入钢中硼(B)、铌(Nb)、 钒(V)、钛(Ti)改变产品某一性能，其含量均小于 0.1%。 钢中这些元素有的是有意

2、加入的，有的是因去除不净留下来的， 它们对钢水的浇注性能和产品质量有重要影响。对连铸钢水成分控制 的要求是： (1) 成分稳定性：为保证多炉连浇时工艺操作稳定性和铸坯质量 的均匀性，必须要求把各炉钢水成分控制在较窄的范围内，来保证各 炉钢水成分的相对稳定。 (2) 钢水可浇性：中间包水口直径小，浇注时间长，必须保证钢 水具有良好的流动性，不堵塞、冻结水口。 (3) 抗裂纹敏感性：由于铸坯在连铸机内边运动边凝固，受到外 力作用和冷却水的强制冷却，坯壳容易产生裂纹，因此对钢的高温力 学性能有强烈降低作用的元素，如硫(S)、磷(P)、应加以限制，以提 高铸坯抗裂纹的能力。 (4) 钢水纯净度：应尽可

3、能减少钢水在浇注过程中的再污染，减 少或杜绝钢中夹杂物的来源，提高产品质量。 连铸钢水常规成分控制 浇注过程中对钢水常规元素的控制要求是： 碳(C):是对钢的性能影响最大的基本元素。若多炉浇注时，各 炉之间钢水中碳含量差别要求小于 0.02%。实践证明，钢中C=0.12 0.17%，连铸坯易产生纵裂、角裂，甚至造成漏钢事故。为了减少这 类钢对裂纹的敏感性，通常在保证机械性能的前提下，把钢的含碳量 控制在0.160.22%范围内，而把锰(Mn)含量提高到0.70.8%。 硅(Si)、锰(Mn)含量控制：硅、锰含量既影响钢的机械性能，又 影响钢水的可浇性。首先要求把钢中硅、锰含量控制在较窄的范围内

4、 (波动值Si 士 0.05%、Mn 士 0.10%)，以保证连浇炉次铸坯中硅、锰 含量的稳定。其次要求适当提高 Mn/Si比。Mn/Si大于3.0,可得到 完全液态的脱氧产物，以改善钢水的流动性。因此，应在钢种成分允 许的范围内适当增加Mn/Si比，使生成的脱氧产物(MnO SiO2)为液 态。如以Q235钢为例，规格成分Si为0.120.30%, Mn为0.40.6%。 如按成分中限控制，Mn/Si比为2.5,此时脱氧产物为SiO2,它熔点 高呈固态，使钢水的流动性变差，影响了钢水的可浇性。如将Si按 中、下限控制，Mn按中、上限控制，把 Mn/Si比控制在3.0左右， 此时钢水的脱氧生成

5、物为液态的硅酸锰(MnOSiO2)，改善了钢水流 动性，保证了连铸顺利。 因此，在成分规格范围内，调整 Si、Mn含量，保持Mn/Si大于 3.0，以改善钢水的可浇性，这是连铸硅镇静钢的一个特点。 连铸钢水其他元素含量控制 钢中的碳和合金元素（硅Si、锰Mn、铬Cr、镍Ni）含量应按钢 种规格要求进行严格控制，还应对其它元素进行严格控制。 有害元素（硫S、磷P）含量：S、P是由原料中带入的。除个别钢 种（如易切削钢）要求含有较高S外，绝大部分钢种，根据产品用途对 S、P含量有一定的限制。S对钢的热裂纹敏感性有突出的影响，S大 于0.025%时，钢的延性有明显的下降，铸坯裂纹加重；P会使钢的 纹敏感性增强。因此对于连铸钢水要求 S小于0.03%,最好S小于 0.025%,或S+P小于0.050%才能防止铸坯产生热裂纹。 目前，世界各国不少工厂利用铁水预处理和炉外精炼的方法来 降低钢中S、P含量，有的产品如石油管线用钢要求钢中S含量小于 0.005%。 残余元素含量：钢中残余元素如铜、锡、铅、锑等，通常是由 废钢带入的，而在冶炼中不能去除而残留在钢中。连铸坯在冷却过程 中由于铁的氧化，这些元素在晶界富集，造成铸坯表面裂纹。因此应 精选废钢或废钢搭配使用，控制钢水中铜小于0.2%，锡、砷、锑含 量小于