Impact of mould powder density on surface quality and near-surface Zone microstructure of cast slab

• Autorzy: Kania H. , Gawor J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ gęstości zasypki krystalizatorowej na jakość powierzchni i mikrostrukturę strefy przypowierzchniowej wlewka ciągłego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The modifications of physicochemical properties of mould powders are usually obtained by control of their mineralogical composition. Depending on the mould powder form and grain size the thermal insulating changes within the mould. Thus, the mould powder density has a significant impact on heat exchange in mould. The experiments were carried out to increase the pulverised mould powder density by forming it into uniform shape blocks. Using the industrial continuous casting machine the experimental casting of slab ingots from low-carbon steel with pulverised, granulated and formed mould powder with identical mineralogical composition was carried out. The highest calculated consumption values Qs (kg/m2) were obtained for the formed mould powder. The microscopic examinations of subsurface zone of the slabs cast with formed mould powder revealed the existence of hooks with smaller length and depth of penetration into slab structure than those in the slabs cast with granulated and pulverised mould powder. The results of the experiments have indicated that the use of formed mould powders allows increasing the casting speed without deterioration in quality of surface and subsurface zone of the continuous slab.

PL

Celem uzyskania odpowiednich właściwości fizykochemicznych zasypek krystalizatorowych przeprowadza się zwykle przez regulację ich składu mineralogicznego. W zależności od postaci zasypki i wielkości ziaren zmienia się izolacyjność w krystalizatorze. Lepszą izolacyjnością charakteryzują się zasypki proszkowe, a gorszą zasypki granulowane. Gęstość zasypki wpływa zatem w sposób istotny na wymianę ciepła w krystalizatorze. Przeprowadzono eksperymenty polegające na zwiększeniu gęstości zasypki proszkowej z 0,83 g/cm3 do 1,23 g/cm3 przez dodanie lepiszcza i uformowanie w jednolite kształ tki. Na przemysłowym urządzeniu COS przeprowadzono doświadczalne odlewanie wlewków płaskich ze stali niskowęglowej pod zasypką proszkową, granulowaną i formowaną o jednakowym składzie mineralogicznym. Najwyższe obliczone wartości wielkości zużycia Qs (kg/m2) uzyskano dla zasypki formowanej. Pomiary znaków oscylacyjnych za pomocą profilometru ujawniły wpływ postaci zasypki krystalizatorowej na topografię powierzchni wlewka ciągłego. Nieznacznie obniżona lepkość i zwiększona gęstość zasypek formowanych wpłynęła na układ cieplny wokół menisku, powodując ukształtowanie znaków oscylacyjnych o nieznacznie większej głębokości. Badania mikroskopowe strefy podpowierzchniowej wlewków odlanych pod zasypką formowaną, ujawniły natomiast pod znakami oscylacyjnymi występowanie zawijaków o mniejszej długości i głębokości wnikania w strukturę wlewka, niż we wlewkach odlanych pod zasypką granulowaną i proszkową. Stwierdzono ponadto, że wlewek odlany pod zasypką formowaną posiada w strefie podpowierzchniowej najbardziej jednorodną i drobnoziarnistą mikrostrukturę; we wlewkach odlanych pod zasypką proszkową i granulowaną występują w strefie przypowierzchniowej obszary o zróżnicowanej mikrostrukturze: drobnoziarnistej i gruboziarnistej. Wyniki przeprowadzonych eksperymentów pozwalają na sformułowanie następującego wniosku praktycznego: stosując zasypki formowane o mniejszej izolacyjności i polepszonym smarowaniu, możliwe jest zwiększenie prędkości odlewania bez pogorszenia jakości powierzchni i strefy podpowierzchniowej wlewka ciągłego.

Słowa kluczowe

EN

density mould powder; microstructure; OM; hooks

PL

gęstość zasypki krystalizatorowej; mikrostruktura; OM; haki

• 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: 339--345
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kania H.

autor

Gawor J.

• Institute for Ferrous Metallurgy, 44-100 Gliwice, 12, K. Miarki STR., Poland

Bibliografia

• [1] S. Diehl, J. A. Moore, R. J. Phillips, Steelmaking Conf. Proc., Nashville 78, 351-354 1995.
• [2] H. Kania et al., Proprietary project PW-0043/BW: Composite mould powders improving the quality of cast slab.
• [3] E. Takeuchi, J. K. Brimacombe, The Formation of Oscillation Marks in the Continuous Casting of Steel Slabs, Metallurgical Transactions B 15B, 493-509 (1984).
• [4] E. Takeuchi, J. K. Brimacombe, Effect of Oscillation-Mark Formation on the Surface Quality of Continuously Cast Steel Slabs, Metallurgical Transactions B 16B, 605-625 (1985).
• [5] T. Emi et al., Influence of Physical and Chemical Properties of Mold Powders on the Solidification and Occurrence of Surface Defects of Strand Cast Slabs, Proceedings of National Open Hearth and Basic Oxygen Steel Conference 61, 350-361 (1978).
• [6] K. D. Schmidt et al., Consequent Improvement of Surface Quality by Systematic Analysis of Slabs, Steel Research International 74 (11-12), 659-666 (2003).
• [7] J.-P. Birat et al., The Continuous Casting Mold: A Basic Tool for Surface Quality and Strand Productivity, Steelmaking Conference Proceedings 74, 39-40 (1991).