鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的影響

YJ0709-鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)*的影響案例簡(jiǎn)要說(shuō)明:依據(jù)國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和冶金技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)要求，歸納提煉出所包含的學(xué)問(wèn)和技能點(diǎn)，弱化與教學(xué)目標(biāo)無(wú)關(guān)的內(nèi)容，使之與課程學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容全都，成為一個(gè)承載了教學(xué)目標(biāo)所要求學(xué)問(wèn)和技能的教學(xué)案例。該案例是鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的影響的案例，表達(dá)了鋼水成分之間的作用、關(guān)系、夾雜物的分類(lèi)、夾雜物的改質(zhì)等學(xué)問(wèn)點(diǎn)和崗位技能，與本專(zhuān)業(yè)連續(xù)鑄鋼課程鋼液的預(yù)備單元的教學(xué)目標(biāo)相對(duì)應(yīng)。案例名稱 鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的影響本案例適合中職、高職、職業(yè)本科等院校冶金技術(shù)專(zhuān)業(yè)，在轉(zhuǎn)爐煉鋼、爐外精煉、連續(xù)鑄鋼適用說(shuō)明 鋼鐵冶金或相像的綜合性課程教學(xué)中使用，更適合在轉(zhuǎn)爐煉鋼工、爐外精煉工、連續(xù)鑄鋼工等工種的職工培訓(xùn)中使用。案例背景的學(xué)問(wèn)點(diǎn)案例所涉及的技能點(diǎn)

了重要的推動(dòng)作用。鋼中Aia、MnS、AIX.CaS等非金屬夾雜物的組成、形態(tài)、數(shù)量、粒徑以及分布等都嚴(yán)峻影響著鋼水的可澆性。鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的影響；掌握鋼種成分及夾雜物改性；保證鋼水成分、連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)S的措施，依據(jù)設(shè)備、原材料，選擇工藝路線。務(wù)的分解

在生產(chǎn)低碳、超低碳甚至IF鋼過(guò)程的生產(chǎn)工藝路線，轉(zhuǎn)爐掌握鋼水不得過(guò)吹，降低轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼水氧含量，降低鋼中氧化物夾雜，轉(zhuǎn)爐脫氧合金化過(guò)程的鋼水Mn含S，精煉爐掌握終點(diǎn)S含量及微調(diào)癥含量掌握鏈硫比，掌握不得增N及保證鈣鋁比，連鑄依據(jù)鋼水成分掌握連鑄澆注速度及保護(hù)澆注狀況。了解鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的影響；⑵把握掌握鋼種成分及夾雜物改性要點(diǎn)；教學(xué)目標(biāo) (3)學(xué)習(xí)綜合考慮保證鋼水成分連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的措施依據(jù)設(shè)備原材料，選擇工教學(xué)時(shí)間演示

藝路線。⑷全而復(fù)習(xí)所學(xué)學(xué)問(wèn)，并將學(xué)問(wèn)轉(zhuǎn)化為技能。4~6學(xué)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、問(wèn)題爭(zhēng)論、點(diǎn)評(píng)、案例分析、圖片、iT算機(jī)仿真、講授、課堂練習(xí)、大作業(yè)。案例點(diǎn)評(píng) 輸原理的學(xué)問(wèn)點(diǎn)的結(jié)合，幫助學(xué)生如何運(yùn)用學(xué)問(wèn)點(diǎn)解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，使學(xué)生掌握解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的力量鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的影響背景介紹因此近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼水成分的爭(zhēng)論已漸漸進(jìn)展成為一個(gè)分支學(xué)科。同時(shí)對(duì)干凈鋼生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展起到了重要的推動(dòng)作用。鋼中AI2O3、MnS、A1N、CaS等非金屬夾雜物的組成、形態(tài).數(shù)星、粒徑以及分布等都嚴(yán)峻影響著鋼水的可澆性。因此，爭(zhēng)論鋼中非金屬夾雜的來(lái)源.生成.構(gòu)造形態(tài)及其對(duì)鋼水可澆性的影響，己成為各個(gè)鋼鐵廠冶煉高附加值產(chǎn)品的重要課題。2主要內(nèi)容2丄氧化類(lèi)夾雜物改性AI2O3CaO含量較高的鈣鋁酸鹽(12CaO-7A12O3)o1450°C即使殘留在鋼液中也會(huì)以球狀?yuàn)A朵為主，對(duì)鋼的危害性較小。形成鈣鋁酸鹽的反響過(guò)程為:AI2O3TCaO6A12O3TCaOJAbCbCaOA^CbnCaO-VAhO^-^3CaOA12O3^CaO,IZCaOdAbCb熔點(diǎn)較低，在鋼液中通常呈現(xiàn)液態(tài),很簡(jiǎn)潔上浮，防止堵塞水口，造成連鑄水口套眼現(xiàn)象岀現(xiàn)。CaO-AhO3系的五個(gè)中間相化學(xué)成分及物性指標(biāo)鋁酸鈣化學(xué)成分，%熔點(diǎn)，°C顯微硬度CaOA12O3kg/inin“SCaOAbO?62381535--12CaO?7AbO48521455—3CaO-AI2O335651605930CaO?2AI2O32278?17051100CaO-6AhO?892?18502200AI2O30100?20233000?4000鋁碳質(zhì)浸入式水口在澆鑄鋁冷靜鋼、鋁-硅冷靜鋼時(shí)，常因鋼液中AI2O3夾雜物沉積在水口內(nèi)壁而發(fā)生堵塞，影響連鑄的順行。A??:5堵塞水口橫斷面Hotface—▼

IfItv mrnr777TT5T7WmTF5nfTTiiriT堵塞水口縱截面Cou^ A1 Fe堵塞水口內(nèi)壁附著物成分一般認(rèn)為，當(dāng)AI2O3顆粒間的熔鋼在界而張力的作用下，從中排解時(shí)，就形成了珊瑚狀A(yù)I2O3沉積物；當(dāng)熔鋼不能從中排解時(shí)，則形成含有金屬夾雜的氧化鋁沉積物，而造成水口堵塞。此外，由于石墨的良好導(dǎo)熱性，使水口內(nèi)壁■鋼液界而溫度降低，鋼液中溶解的A1到達(dá)飽和狀態(tài)，也會(huì)促使AI2O3沉積,造成水A12O3沉積堵塞。22硫化物夾雜改性硫化物夾雜是另一類(lèi)典型的非金屬夾雜物。在鈣處理前，硫化物主要以MnS.FeS的形式存在，而MnS為塑性?shī)A雜，在熱軋過(guò)程沿軋制方向很簡(jiǎn)潔變形延長(zhǎng)，從而導(dǎo)致鋼材的各向異性，即鋼材在非軋制方向〔寬度和厚度方向〕的延展性、韌性等性能會(huì)低于軋制方向〔長(zhǎng)度方向〕的性能。鈣化處理后，硫化猛可轉(zhuǎn)變?yōu)镃aS、使長(zhǎng)條狀MnS夾雜轉(zhuǎn)變成球狀CaS夾雜。Ca/S=0?0?2時(shí)，鈣不參與脫氧.脫硫.鋁脫氧而鐳脫硫，鈣不能掌握夾雜物的形態(tài)及組成；當(dāng)Ca/S=0,2-0.5時(shí)，鈣變性AbOa，但不變質(zhì)MnS；當(dāng)Ca/S=05-05時(shí)，鈣變性AI2O3,同時(shí)變質(zhì)MnS；Ca/S<2時(shí)，鋼中仍存在MnS夾雜；Ca/SAbO?外，還全部取代鐳形成硫化鈣。當(dāng)Ca/S>5時(shí)，純CaOCaSCa可使硫化物形態(tài)得到改善。鈣處理前后夾雜物形態(tài)轉(zhuǎn)變示意圖分析路徑該案例是鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的影響的生產(chǎn)分析，木生產(chǎn)案例表達(dá)了鋼水成分之間的作用、關(guān)系、夾雜物的分類(lèi)、夾雜物的改質(zhì)等轉(zhuǎn)爐煉鋼工、合金工、精煉工、連鑄大中包工等學(xué)問(wèn)點(diǎn)和崗位技能，與冶金技術(shù)專(zhuān)業(yè)連鑄生產(chǎn)課程鋼鐵冶金原理單元的教學(xué)目標(biāo)相對(duì)應(yīng)。依據(jù)國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于轉(zhuǎn)爐煉鋼工、合金工、精煉工工種要求，對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo)，從今生產(chǎn)案例歸納提煉出所包含的學(xué)問(wèn)和技能點(diǎn)，弱化與教學(xué)目標(biāo)無(wú)關(guān)的內(nèi)容，使之與課程學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容全都，成為一個(gè)承載了教學(xué)目標(biāo)所要求學(xué)問(wèn)和技能的教學(xué)案例。承受現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、問(wèn)題爭(zhēng)論、點(diǎn)評(píng)、案例分析、圖片、計(jì)算機(jī)仿真等手段,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自學(xué)、講授、爭(zhēng)論等方式學(xué)習(xí)鋼鐵冶金原理學(xué)問(wèn)，把握轉(zhuǎn)爐脫氧合金化、鈣處理等學(xué)問(wèn)技能，到達(dá)教學(xué)目標(biāo)要求。教學(xué)目標(biāo)了解鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的影響；把握掌握鋼種成分及夾雜物改性要點(diǎn)；學(xué)習(xí)綜合考慮保證鋼水成分、連鑄可澆性及產(chǎn)品質(zhì)量的措施，依據(jù)設(shè)備、原材料，選擇工藝路線。全面復(fù)習(xí)所學(xué)學(xué)問(wèn)，并將學(xué)問(wèn)轉(zhuǎn)化為力量。教學(xué)方式方法現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、問(wèn)題爭(zhēng)論、點(diǎn)評(píng)、案例分析、講授、課堂練習(xí)、大作業(yè)。具體教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如下:課前打算學(xué)生把握學(xué)問(wèn)：轉(zhuǎn)爐、精煉工藝操作要點(diǎn)及夾雜物形態(tài)等掌握要點(diǎn)，連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)的基木原理、工藝、設(shè)備；學(xué)生分組，指定組長(zhǎng)；與現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系，進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)預(yù)備，包括安全教育、勞保用品、行走路線,現(xiàn)場(chǎng)兼職教師，現(xiàn)場(chǎng)教室等；10連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)工藝參數(shù)，收集生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)資料；學(xué)生依據(jù)所學(xué)學(xué)問(wèn)和實(shí)習(xí)、調(diào)研中獲得的資料，總結(jié)連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)的操作要點(diǎn)；與技術(shù)人員溝通，請(qǐng)技術(shù)人員預(yù)備講授工序工藝規(guī)程。20開(kāi)白紙，大號(hào)記號(hào)筆12張。52課中打算學(xué)生按小組就座學(xué)習(xí)島四周，選舉記錄人、發(fā)言人。承受頭腦風(fēng)暴法，每人總結(jié)一條操作要點(diǎn)，按順時(shí)針挨次輪番發(fā)言，記錄015?20分鐘；(3)整理完成后，小組發(fā)言人上臺(tái)展現(xiàn)0開(kāi)口紙上的記錄，并向全體師生匯報(bào)8?10分鐘；20分鐘；45分鐘。5.3.課后打算6.3。思考題及考評(píng)課前思考題布置課前思考題，保證學(xué)生下廠調(diào)研知道找什么材料、看什么操作、思考為什么如此操作。鋼水成分對(duì)連鑄可澆性及產(chǎn)晶質(zhì)量的影響有哪些？轉(zhuǎn)爐、精煉工藝操作要點(diǎn)及夾雜物形態(tài)等掌握要點(diǎn)？如何使夾雜物改性提高鋼水可澆性的同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量？如何保證削減鑄坯中的夾雜物？6.2,課堂練習(xí)課堂提問(wèn)或者集體答復(fù)，目的：準(zhǔn)時(shí)復(fù)習(xí)、穩(wěn)固學(xué)問(wèn)，檢查教學(xué)效果。練習(xí)題1、中間包水口堵塞有兩種狀況，一是冷鋼堵，另一種是夾雜物堵?！病炒鸢福?2、結(jié)晶器液面波動(dòng)對(duì)卷渣沒(méi)有影響?！病炒鸢福篨3、向鋼水包中吹入氮?dú)鈺r(shí)，能使鋼中氮含量降低。〔〕答案：74、爐外脫S力量CaO>CaC2>Mgo〔〕答案：X5、脫氧的主要目的就是去除鋼中過(guò)剩的氧，但脫氧時(shí)還要完成調(diào)整鋼的成份和合金化的任務(wù)?！病炒鸢福?6、連鑄坯的純潔度主要就表現(xiàn)在非金屬夾雜物上。〔〕答案：77、集中脫氧的最大優(yōu)點(diǎn)是〔〕oA?污染鋼液B.不污染鋼液答案：B

C.凈化鋼液D.降低氧含量8、沉淀脫氧的基木原理是向鋼液中參加〔〕作為脫氧劑，奪取溶解在鋼液中的氧，并生成不溶于鋼液中的氧化物或復(fù)合氧化物排至爐渣中。A.與氧的親和力比鐵大的元素B. 與氧的親和力比硅大的元素C?與氧的親和力比猛大的元素D.答案：A9、保護(hù)渣的好壞主要影響鑄坯的〔AB內(nèi)部質(zhì)量C外形答案：A

與氧的親和力比鋁大的元素D中心偏析10、高過(guò)熱度對(duì)連鑄機(jī)的影響，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是〔〕。A拉速低C有利于夾雜物的上浮答案：D

B增加拉漏危急性D柱狀晶小11、鋼水溫度過(guò)高對(duì)生產(chǎn)的影響,以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是〔〕0A加劇鋼包及中間包的蝕損C水口關(guān)不住，易造成漏鋼

B非金屬夾雜增多D易在結(jié)晶器液而處形成冷答案：D12、鋼液的二次氧化，將使鋼中有害氣體氮、氧增加，使鋼液粘度〔〕0A.降低B.增加C.保持不變答案：B

D無(wú)關(guān)13、對(duì)于鋁冷靜鋼澆鑄前喂含Ca合金包芯線的目的是〔〕。A.脫氧B.脫硫C.改善鋼水流淌性 D.微調(diào)鋼水中的鋁含答案：C課后作業(yè)課后作業(yè)，復(fù)習(xí)穩(wěn)固學(xué)問(wèn)、提升力量。10脫磷轉(zhuǎn)爐、脫碳轉(zhuǎn)爐、爐外精煉RH、連續(xù)鑄鋼)。每人結(jié)合自己調(diào)研結(jié)果，選擇鋼的某一崗位生產(chǎn)操作結(jié)合原理編寫(xiě)具體的操作要點(diǎn)。(3)(附加題)木類(lèi)鋼種夾雜物改性要點(diǎn)。評(píng)價(jià)表學(xué)生考核評(píng)價(jià)實(shí)施表評(píng)價(jià)方式評(píng)價(jià)方式評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)