321不锈钢小方坯浸入式水口堵塞研究

来源期刊：工程科学学报2016年第S1期

论文作者：孙彦辉 白雪峰 殷雪 段大波

文章页码：109 - 118

关键词：AISI 321不锈钢小方坯;浸入式水口堵塞;氮化钛;洁净度;热力学计算;

摘    要：通过观测水口结瘤物的结构和成分的变化,对AISI 321不锈钢小方坯浸入式水口的堵塞机理进行了研究.水口的解剖结果表明水口结瘤物主要由Ti N、金属相以及渣相组成.通过计算建立了钢液及凝固过程中Ti N的热力学模型.研究发现,Ti O2过渡层的存在、较高的钛氮浓度积、不佳的钢水洁净度是导致结瘤物形成的主要原因.因此堵塞机理可以表述为,首先浇注过程中钢液中的[Ti]与耐火材料中的Si O2进行反应,Ti O2过渡层会在浸入式水口内壁形成;钛氧化物的良好传热性能造成钢液温度下降进而导致Ti N结瘤物的形成,且不佳的钢水洁净度则会进一步恶化钢水的可浇性;随着结瘤物的不断增长,最终导致水口堵塞.