分析連鑄的不同階段鋼中氫含量的不同變化

美國CitiSteel在用Hydris測定鋼中氫含量的過程中發(fā)現(xiàn)，中間包鋼水在穩(wěn)態(tài)鑄造期間其中氫含量隨當(dāng)時的空氣露點升高而升高，最大變化量在2~3ppm[H]。添加脫氧劑、鋼包熱循環(huán)次數(shù)、連鑄的不同階段鋼中氫含量都有不同的變化。

實際上鋼中溶解的[N]、[H]、[O]在鋼凝固過程中因溫度降低而過飽和析出氣體，這些氣體的總壓大于大氣壓時便會產(chǎn)生針孔、氣泡等缺陷。根據(jù)熱力學(xué)原理，可以給出不同碳含量的鋼種形成針孔的[N]、[O]含量區(qū)間。

對含碳0.1%，氧25ppm，氮40ppm的鋼，氫含量超過5.1ppm將產(chǎn)生針孔缺陷。而含碳量0.40%，氧25ppm，氮40ppm的鋼，氫含量超過3.5ppm就會產(chǎn)生針孔缺陷。研究發(fā)現(xiàn)，大量鋼包下渣及石灰中的氫氧化鈣是鋼包精煉過程鋼液吸氫的一個主要來源;大量鋼包下渣使鋼中氫增加，為鋼包渣改質(zhì)而加進石灰?guī)нM氫氧化鈣進一步使鋼液吸氫。圖8、9分別給出了不同鋼渣改質(zhì)劑、鋼包下渣量與鋼中氫含量和針孔數(shù)目的關(guān)系。添加較多的螢石-石灰或硅鈣粉使中間包中鋼水氫含量增加。鋼包帶渣多，導(dǎo)致鋼包渣改質(zhì)劑添加前、后鋼液中的氫含量都高，單位面積表面針孔數(shù)也多。

鋼水中各種成分的在線測定技術(shù)逐漸成熟。這些技術(shù)大大進步了鐵水預(yù)處理、二次精煉、連鑄等各工藝環(huán)節(jié)的過程控制水平，加深了人們對鋼中氣體引起的鑄坯質(zhì)量題目的熟悉，為解決相關(guān)的質(zhì)量題目提供了手段。我國的鋼水成分在線測定技術(shù)尤其是傳感器的研發(fā)相對落后，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性亟待進步，新產(chǎn)品開發(fā)和新技術(shù)應(yīng)用方面更應(yīng)該加大投進。