轴承钢水口结瘤与棒材中大型夹杂物关系研究

轴承钢浸入式水口结瘤是该钢种浇铸常见的问题，不仅影响浇铸操作顺行，还对产品质量产生影响。浸入式水口结瘤的主要原因是钢水中存在的固体夹杂物在水口内壁的沉积。轴承钢一般采用铝脱氧，脱氧产物主要是Al2O3夹杂，而Al2O3夹杂表面能较大，很容易吸附在高温耐火材料上。已有研究表明，从中间包流出的Al2O3夹杂，其中约有10%会粘附在水口内壁。
南京钢铁有限公司的学者针对南钢轴承钢棒材样上无规律性出现的大型夹杂物问题，采用扫描电镜、X射线荧光光谱(XRF)和X射线衍射(XRD)分析仪在对棒材样上大型夹杂物和水口结瘤物成分、形态对比分析基础上，利用热力学计算，研究了钢水及精炼渣成分、包衬耐材与钢水中夹杂物存在形态的热力学关系。研究得出，水口中堆积的尺寸小于10μm颗粒状MgO•Al2O3和CaO-Al2O3(-MgO)高熔点结瘤物的脱落，是棒材上大尺寸长条状夹杂物的来源;现工艺条件的钢水及钢包渣成分，使MgO•Al2O3夹杂物在钢水中能稳定存在，为水口结瘤提供了夹杂物来源;控制浇铸过程钢包水口下渣及减少中间包耐材的侵蚀是控制轴承钢随机性大型夹杂物的关键。