耐火材料对帘线钢中夹杂物演变机理的影响

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高熔点、坚硬不变形的夹杂物会增加帘线钢的拉拔断丝率,因而降低钢中夹杂物的熔点、使夹杂物塑性化对降低帘线钢拉拔断丝率具有重要意义。由于耐火材料对钢中夹杂物演变行为的影响不可忽视,本文通过实验室实验研究了不同耐火材料(氧化铝和氧化镁)对帘线钢中夹杂物的影响规律,并对比了两种耐火材料对夹杂物影响的差异;同时,考虑到坚硬不变形的外来夹杂物,本文还通过实验室实验研究了耐火材料对三种外来夹杂物(即氧化镁、尖晶石和氧化铝等)在帘线钢中演变行为的影响规律,以期为帘线钢的夹杂物控制提供更多理论指导。本文研究过程中并没有使用精炼渣。本文的主要研究结果和结论如下:(1)与大多数报道类似,氧化铝耐火材料会使帘线钢中的Al含量上升,从而使SiO2-MnO-A12O3系夹杂物和SiO2-Al2O3-CaO系夹杂物中的Al2O3含量显著增加,随着反应时间的延长,这两类夹杂物最终转变为以A12O3成分占主导的高熔点夹杂物,不利于夹杂物的塑性化。(2)MgO耐火材料对夹杂物中的各组元含量影响显著。MgO耐火材料能使这两类夹杂物中的MgO含量上升,最终使SiO2-MnO-Al2O3系夹杂物熔点降低,并使SiO2-Al2O3-CaO系夹杂物保持在低熔点区域。特别值得注意的是,耐火材料中即使存在极少量A12O3,也能使SiO2-MnO-Al2O3系夹杂物和SiO2-Al2O3-CaO系夹杂物中的Al2O3含量明显上升。同时,与Al2O3坩埚相比较,MgO坩埚有利于夹杂物塑性化,且高纯度的耐火材料显得十分重要。(3)没有精炼渣的作用,氧化镁耐火材料对外来的氧化镁夹杂物和尖晶石夹杂物几乎没有影响。热力学计算表明,氧化镁夹杂物最终会转变为尖晶石夹杂物。氧化镁耐火材料的剥落也是帘线钢中单颗粒尖晶石夹杂物的一个重要来源。(4)尽管没有精炼渣的作用,氧化镁耐火材料也会使外来的氧化铝夹杂物转变为尖晶石夹杂物。帘线钢中的单颗粒尖晶石夹杂物也很可能源自外来氧化铝夹杂物(例如合金带入的氧化铝)的演变。
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