洁净钢中夹杂物快速检测技术.pdfVIP

维普资讯 第 29卷 第 9期 北 京 科 技 大 学 学 报 V01．29 NO．9 2007年 9月 JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijing Sep．2007 洁净钢中夹杂物快速检测技术 唐复平 常桂华 栗 红 陈本文 李广帮 鞍钢股份有限公司。鞍 山 114001 摘 要 介绍了利用光谱仪分析钢中夹杂物技术的原理．通过对光谱仪原始脉冲强度的研究，建立了AI2O3光谱强度与化学 分析含量的工作曲线，确定了光谱强度与夹杂物粒径的关系，实现了AI2O3含量和粒径分布的快速分析．与化学分析相比，分 析误差平均为 3×10-6,夹杂物含量和粒径的分析时间由2～5d缩短到 5min，为炼钢及精炼过程夹杂物控制提供了有效技术 手段 ． 关键词 洁净钢；夹杂物；光谱分析；脉冲强度；含量分析；粒径分析 分类号 TF777．7 随着洁净钢的发展，控制钢中夹杂物已成为钢 1990年开发了PDA光谱仪检测夹杂物技术，该技 铁生产企业技术发展战略的关键uJ．在提高钢质量 术的特点是在分析钢水中各元素含量的同时可分析 方面主要采用了二次精炼、优化中包覆盖剂 、结晶器 夹杂物含量和粒径，分析一个试样时间约 5min、日 保护渣以及铸造参数优化等方法 ．为了判断工艺条 本一些钢厂应用PDA技术实现了精炼过程中夹杂 件对钢中夹杂物含量、形态的影响，需要在炼钢过程 物与元素同时快速分析和控制 ．比利时、瑞典的一 中建立一种评价钢中夹杂物水平 的在线检测方法， 些钢铁公司在开发光谱仪在线分析夹杂物方面也做 找出钢水中夹杂物指标和产品等级的关系，确定最 了大量工作、鞍钢利用 PDA5500光谱仪开发了夹 优化的炼钢工艺． 杂物的快速检测技术，即在分析试样元素含量的同 传统的夹杂物检验方法有 电解法、光学显微镜 时分析夹杂物含量和粒径．该技术 已进行了初步应 观察法、电子探针或扫描电镜法 J等 ．这些方法 由 用 、 于检测时间较长，不能及时反馈检测的信息，甚至分 析精度不能满足洁净钢的需要，难以作为炼钢工艺 1 光谱仪分析夹杂物实验方法 的在线分析方法使用 、 使用PDA5500一Ⅱ光谱仪对铝脱氧钢连铸坯进 日本和欧洲等国相继开发了水冷坩埚熔融技术 行研究．实验利用在惰性气体保护下试样与电极间 和电子束熔融技术 ]检测夹杂物，并得到了应用． 发生火花放 电，获得分析元素 A1／Fe、O／Fe的发光 两项技术特点都是将金属块在惰性气体保护条件下 脉冲强度分布 图(如图 1)，其中(a)为铝脉冲强度 加热到一定温度使试样 中夹杂物富集在金属块表 图，(b)为氧脉冲强度图．根据强度图将铝的脉冲强 面，然后通过扫描电镜等方法分析夹杂物形貌、组 度分解为基体 (固溶体)部分和夹杂物 (非固溶)部 成、粒径分布等 ．该方法分析一个试样 的时间约 分，确定夹杂铝的临界值 ；将氧的脉冲强度分解为夹 30min．欧洲钢技术研究委员会的一个项 目组利用 杂氧部分和仪器背景氧部分，确定氧的临界值．原 了4a的时间开发 的簇状铝夹杂的检测分析法 J， 始的铝、氧脉冲强度同时高于各 自临界值的脉冲部 能定量检测簇状夹杂分布和氩气泡情况，自动检测 分为夹杂物 (A12o3)，图 1中的①、②脉冲对应一个 的时间与光学显微镜法检测时间相近．日本田口勇 A1O3夹杂物，③、④脉冲因其铝强度高于临界值而 在 1985年介绍了CMA检测夹杂物技术 J，CMA