【新刊速览】​曹建其：无取向硅钢DG47A冶炼全流程夹杂物分析

在某企业生产的中高牌号DG47A(Fe-2%Si-0.36%Al-0.26%Mn)无取向硅钢热轧板中发现有长度达50 μm左右的团簇状镁铝尖晶石夹杂物，这会影响后续加工过程的产品质量。通过对BOF→RH→中间包→铸坯进行取样分析和热力学计算研究其冶炼流程中夹杂物的演变规律。采用扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)对夹杂物的形貌、尺寸和种类进行分析，通过热力学计算了镁铝尖晶石夹杂物的生成条件，使用热力学计算软件PANDAT计算了该钢种凝固过程析出相变化规律。结果表明，RH脱碳后，夹杂物为SiO ₂ ；RH加铝3 min后，有Al ₂ O ₃ 和少量SiO ₂ 夹杂物；在RH加硅铁、纯锰合金化后，出现 Al ₂ O ₃ -MgO和含MnS的复合夹杂物；在加入脱硫剂后，出现含CaS的复合夹杂物；RH破空后，不再有单相 Al ₂ O ₃ 夹杂，出现 Al ₂ O ₃ -MgO-MnS夹杂物，并发现少量含MgS的夹杂物。中间包及铸坯中多为 Al ₂ O ₃ -MgO-CaS和 Al ₂ O ₃ -MgO-MnS复合夹杂物，随着浇注的进行，CaS和MnS在复合夹杂物中的含量有增加的趋势，MgO质量分数均保持为25%左右。CaS和AlN等夹杂物通常包裹在 Al ₂ O ₃ -MgO夹杂物的外侧边缘。在铸坯中也有大量单独析出的AlN、MnS类夹杂物。RH加铝阶段，夹杂物平均尺寸为20~25 μm，RH破空后下降至2~5 μm。中间包和铸坯中，随着钢液的冷却，第二相在夹杂物表面析出，夹杂物平均尺寸为3~6 μm，略有增大。热力学计算结果表明，1 873 K下当钢液中Mg质量分数大于0.000 26%时，则生成 Al ₂ O ₃ -MgO夹杂物。钢液在冷却过程中，随着温度的降低，先后析出AlN和MnS夹杂物。