Influence of inclusions modification on nozzle clogging

• Autorzy: Lamut J. , Falkus J. , Jurjevec B. , Knap M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ modyfikacji wtrąceń niemetalicznych na zarastanie wylewów zanurzeniowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

During the secondary refining of high strength steel in a ladle furnace aluminum is used for the melt deoxidation. Aluminates inclusions are modified with a calcium silicon injection in a melt. On the basis of the binary diagram CaO-Al203 solid and liquid calcium aluminates with different composition and shape are formed after calcium treatment. During the calcium silicon injection manganese sulphide is also modified and CaS or (Ca, Mn)S is formed and wrapped around calcium aluminates. Because of rising of calcium bubbles during the calcium silicon injection a powerful melt stirring occurs. This enables inclusion coagulation and a reaction with a slag. Additionally, the MgOźAl203 spinels are formed. Clogging of a tundish nozzle may occur during continuous casting of steel billets. Scull which forms on the nozzle's inner wall consists of spinel, calcium aluminates with various composition and calcium manganese sulphide.

PL

W czasie rafinacji pozapiecowej stali o podwyższonej wytrzymałści, jako odtleniacz stosowane jest w piecu kadziowym aluminium. Wtrącenia w postaci tlenków glinu modyfikowane są w tym procesie poprzez wprowadzanie do kąpieli CaSi. Na podstawie analizy układu fazowego CaO-Al2O3 można przewidzieć tworzenie się zróżnicowanych kształtem wtrąceń o składzie stałych lub ciekłych glinianów wapnia. W czasie modyfikacji przemianom podlegają również siarczki manganu tworząc wtrącenia typu CaS oraz (Ca, Mn)S otaczające gliniany wapnia. Z uwagi na wzrost objętości tworzących się w czasie wprowadzania CaSi pęcherzy gazowego wapnia, w procesie zachodzi intensywne mieszanie kąpieli metalowej. Zjawisko to umożliwia koagulację wtrąceń niemetalicznych oraz ich rekcję z żużlem. Dodatkowo zachodzi rónież tworzenie spinelu typu MgOźAl2O3 W procesie ciągłego odlewania kęsów może zachodzić proces zarastania wylewów zanurzeniowych kadzi pośredniej. Narosty, które tworzą się na wewnętrznej ściance wylewu zanurzeniowego zawierają w składzie chemicznym spinel MgOźAl2O3, gliniany wapnia oraz (Ca, Mn)S.

Słowa kluczowe

EN

clogging; inclusion modification; spinel; calcium aluminates; calcium manganese sulphides

PL

zatykanie; modyfikacja wtrąceń; gliniany wapnia; siarczki manganu wapnia

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 1
• Strony: 319--324
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lamut J.

autor

Falkus J.

autor

Jurjevec B.

autor

Knap M.

• Faculty of Natural Sciences and Engineering, University of Ljubijana, Askerčeva Cesta 12, 1000 Ljubljana

Bibliografia

• [1] Y. Vermeulen, et al., Material Evaluation to Prevent Nozzle Clogging during Continous Casting of Al Killed Steels. ISIJ International 42, 11, 1234-1240 (2002).
• [2] S. Ogibayashi et al., Mechanism and Counter-measure of Alumina Buildup on Submerged Nozzle in Continuous Casting. 75th ISS Steelmaking Conference, Toronto, Canada, April (1992).
• [3] L. Sowa, A. Bokota, Numerical model of thermal and flow phenomena the process growing of the cc slab. Archives of Metallurgy and Materials 56, 359, (2011).
• [4] J. Lamut, J. M. Knap, Inclusion modification with CaSi. Proceedings of 13th Seminar of Process Metallurgy, OMM-NTF-UL, pp. 134-137, Moravče (2007).
• [5] H. Matsuura, et al., The Transient Stage of Inclusion Evaluation During Al and/or Ti Additions to Molten Iron. ISIJ International 47, 9, 1265-1274 (2007).
• [6] Slag Atlas. VDEh, Verlag Stahleisen GmbH (1995).
• [7] G. J. W. Kor, The Diffusivity of Sulfur in Wüstite and Its Solubility in Wüstite and γ Iron in Equilibrium With Each Other and Liquid Oxysulfide. Metallurgical and Materials Transactions B 3, 9, 2343-2347 (1972).
• [8] J. H. Park, H. Todoroki, Control of MgO·Al2O3 Spinel Inclusions in Stainless Steels. ISIJ International 50, 10, 1333-1346 (2010).
• [9] J. H. Park, Formation Mechanism of Spinel-Type Inclusions in High-Alloyed Stainless Steel Melts. Metallurgical and Materials Transactions B 38B, 657-663 (2007).
• [10] Y. K. Shin, et al., Construction and Start-up of a Billet Caster at Pohang Works. Ironmaking and Steelmaking 15, 3, 143-149 (1988).
• [11] K. Uemura, et al., Filtration Mechanism of Non-metallic Inclusions in Steel by Ceramic Loop Filter. ISIJ International 32, 1, 150-156 (1992).