Церий - зарастание стакана
Published by Kulak on Август 29th, 2009
in Форум
На заводе произошел небольшой инцидент, на внепечной обработке перепутали бухты РЗМ и вместо кальция в конце обработке стали отдавать церий )) В результате чего происходили затягивания погружного стакана на МНЛЗ. Если я понял затягивания стакана происходили по той причине, что церий (в отличии от кальция) не взаимодействует с алюминатами, т.е. не образуются легкоплавкие соединения, которые не удаляются из металла. Прошу пояснить данный вопрос. Возможно есть диаграмма CeO-Al2O3 или статья. Буду благодарен.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправить комментарий
admin on Август 29th 2009
Забавный случай... Вы правильно все поняли - Ce не Ca. Он мог только усугубить зарастание стаканов. Диаграмму Ce2O3-Al2O3 найти можно, но там, конечно, нет легкоплавких эвтектик или соединений. Что касается статьи - и статей и книг на тему модифицирования корундовых включений написано немеряно. Почитайте в первую очередь книгу Г.Г. Михайлов, Д.Я. Поволоцкий "Термодинамика раскисления стали".
Igor on Август 30th 2009
Да, забавно. Обычно в таких случаях делаются какие-нибудь открытия.
Церий возможно и реагирует с алюминатами, т.к. его сродство к кислороду выше чем у алюминия. Но в отличии от кальция, в вашем случае, он не образовал легкоплавких соединений. К сожалению не нашел соответствующих диаграмм.
Уточню еще только, что Вы не правильно отметили что при обработке кальцием включения должны удаляться из металла. Напротив. Они становятся жидкими, и поэтому не осаждаются на погружном стакане, а "проскакивают" в кристаллизатор. При обработке церием ))) напротив, за счет их твердости НВ с удовольствием прилипают к внутренней поверхности стаканов и тем самым металл становится чище, но, блин, плохо разливается из-за зарастания этих стаканов.
Еще хочу спросить. Какую сталь, кроме указанной)), вы обрабатываете церием и для чего?
Kulak on Август 31st 2009
Должен, уточнить, что при обработке кальцием действительно снижается количество неметаллических включений, возможно по 2-м причинам: 1) за счет слияния образующихся жидких включений, 2) снижение содержание кислорода, соответственно снижение эндогенных включений. Благодарю, за ваше разъяснение причин зарастания стакана, однако, хотелось бы получить ссылочку какой либо статьи в которой указывалось на "проскакивание" включений в стакане. К сожалению об этом эффекте не знал ( Спасибо!
Пробовали опытно-промышленную обработку церием трещиночувствительной стали при разливки в блюм. Предположительно, хотели повысить качество поверхности + проработать возможность охлаждения стали на воздухе. Насколько это обосновано, жду комментарии (окончательных результатов пока нет).
admin on Август 31st 2009
Если Вас не затруднит, ответьте, пожалуйста на следующие вопросы:
1) У Вас есть свои собственные данные о том, что после обработки стали кальцием включений в готовом металле меньше (на единицу поверхности шлифа)? На сколько меньше? /Поясняю причину вопроса: зачастую наблюдается обратный эффект/.
2) Можно поподробнее о Вашем тезисе: "снижение содержание кислорода, соответственно снижение эндогенных включений", в контексте обсуждаемой темы?
Kulak on Сентябрь 01st 2009
1) Собственных данных нет и быть, к моему сожалению не может, поскольку, не занимаюсь металлографическими исследованиями, а занимаюсь разработкой технологией производства стали (больше непрерывной разливкой) и анализом литературных данных. Однако, готов поделиться с сылками на литературу. На память приходит книга Шульца Производство электростали. В ней имеются ссылки на результаты металлографического исследования о влияние РЗМ на НВ. Книга стара но достаточно интересна )
2) Тезис: "снижение содержание кислорода, соответственно снижение эндогенных включений".
Ответ: Поскольку, кальций обладает значительно большим сродством к кислороду нежели алюминий, кремний и др. элементы в жидкой стали, соответственно, логично было бы предположить, что при вводе кальция количество кислорода в металле снижается. Именно поэтому количество эндогенных включений в металле меньше.
P.S. Для уточнения на сколько снижается кислород в жидком металле возможно провести простой термодинамический расчет равновесия (например, с помощью программы МИСиС "Gibbs").
Поправьте меня если моя точка зрения на данный предмет неверна, либо у Вас имеются собственные данные противоречащие всему этому. Буду благодарен.
Kulak on Сентябрь 01st 2009
Однако, должен отметить, что есть марки стали к которым предъявляют требования по чистоте металла по неметаллическим включениям, и в них оговаривается обработка без кальция (вероятно, марки стали на которых должна обеспечиваться достоточная пластичность). На каких марках? Поправьте меня, противоречие кальций - чистота???
Я данным сортаментом сталей не занимался.
admin on Сентябрь 01st 2009
При введении кальцийсодержащей порошковой проволоки включения глинозема могут стать жидкими (если все правильно было сделано). Собственно, для этого проволока и вводится. Однако количество немет. включений в стали при этом может существенно увеличиться. Об этом свидетельствуют экспериментальные данные и мои собственные и литературные. Два источника дополнительных включений. Первый - окислы в порошке силикокальция (в хорошей проволоке их меньше, в плохой больше). Второй - продукты дополнительного раскисления, образующиеся при обработке кальцием. Кстати, не надо далеко ходить за мощной программой GIBBS - для такой простой задачки можно воспользоваться программой расчета немет. включений на нашем сайте.
Kulak on Сентябрь 01st 2009
1) Подскажите, при каком содержании кальция в металле может наблюдаться обратный процесс, а именно зарастание погружного стакана (за счет увеличения доли Са в неметаллических включениях и соответственно увеличения Тпл НВ). Вами лично был ли отмечен подобный эффект?
2) На каких марках запрещена отдача кальция?
admin on Сентябрь 01st 2009
1) При чрезмерном количестве кальция в стали стаканы не зарастают, а разъедаются (и стопора заодно) - они ведь корундо-графитовые, как правило.
2) На тех, на которых его использование нецелесообразно, или даже вредно.
Kulak on Сентябрь 02nd 2009
Поскольку у нас зашел разговор о кальции, прошу ответить на вопросы, которые у меня возникли во время просмотра статей по модифицированию. Я встретил следующую фразу "кальций подавляет выделение карбонитридов на границе зерна".
Если я правильно понял этот эффект объясняется хорошими адсорбционными свойствами кальция на границе зерна. Этим объясняется и механизм предотвращения сегрегации цветных металлов по границам зерен?
На сколько работает данный механизм на практике и если работает, то почему процесс выделения ниридов, цветных металлов блокируется?
admin on Сентябрь 02nd 2009
Что это за статья, если не секрет?
ДАП on Декабрь 16th 2010
Как я понимаю, ответ так и не последовал, что за статья - так и не известно?
Мне тоже интересно!
Может есть еще какие-то источники на тему выделения карбонитридов?
samid on Сентябрь 13th 2009
занимаюсь сортовой разливкой и вот в нашей технологии мы используем не абсолютное количество кальция, а соотноошение Ca/Al. Для успешной разливки разных марок оно разное. Но если соотношеение больше заданного, то стопора "съедает", а если наоборот маленькое-то затягивает коллектора промковша и погружные стаканы.
Kulak on Сентябрь 15th 2009
Сегодня узнал, что отадача кальция запрещена при получении металлокорда!!! Как выяснил, кальций вреден при производстве металлокорда (из-за увеличения количества неметаллических включений и неблагоприятного влияния их на пластичность металла).
Igor on Сентябрь 28th 2009
Kulak, это плохо, что не занимаетесь металлографическими исследованиями. Разве Вам, как разливщику, не интересно (не важно) знать результаты своего труда, что Вы отдаете в дальнейший передел? Читать книжки, конечно полезно, но только при этом неплохо бы сравнивать прочитанное со своим опытом. Выводы Шульца могут быть характерны для того (старого) времени, для того оборудования или для тех марок стали и могут существенно отличаться от Ваших (сегодняшних) условий. Что означает Ваше заключение - КОЛИЧЕСТВО КИСЛОРОДА В МЕТАЛЛЕ СНИЖАЕТСЯ? Он "испаряется"? Нет. Он также связывается в НВ, только не в Al2O3 или Si02, а в СаО. Твердое НВ, находящееся в Ме. Даже более того, кальций взаимодейсвует не только с НВ или кислородом в металле, но и с футеровкой с/ковша, п/ковша, стаканов, образуя при этом НВ. Т.о. включений становится больше.
Igor on Сентябрь 28th 2009
Ваше уточнение принимаю частично, особенно если выражение ДЕЙСТВИТЕЛЬНО СНИЖАЕТСЯ основано не на личном опыте.
По п. 1). Слияние твердых включений также имеет право на существование и, более того, оно наиболее эффективное (крепкое, цепкое), чем слияние жидких. Есть такая характеристика - межфазное натяжение, которая объясняет это явление и, соответственно, некоторые принципы удаления НВ из Ме. Можете прочитать об этом в любой книге по раскислению или удалению НВ из Ме. На память приходит, например, Поволоцкий "Раскисление стали".
По п.2) ОК. Содержание кислорода в Ме снизим, но разве не за счет образования НВ (CaO)? По поводу ссылок на зарастание стакана. Попробуйте подумать логически, почему жидкие включения НЕ должны проскакивать? В принципе, то же самое влияние межфазного натяжения: твердое (НВ) к твердому (стакан) липнет лучше, чем жидкое (НВ) к твердому (стакан).
Комментарии о влиянии церия хотелось бы услышать в первую очередь от Вас. Потому что, не я имел дело с этим металлом. Какие успехи: качество и изменение мех свойств в прокате?