Page 46 - 理化检验-物理分册2022年第六期

顾凤义, 等: 大样电解法分析连铸板坯大颗粒非金属夹杂物来源

微镜下挑选具有典型代表性的非金属夹杂物颗粒进
1 试验方法
行扫描电镜及能谱分析 [ 5 ] 。大样电解主要设备结构
针对连铸板坯生产过程中存在的问题, 采用大 如图 2 所示。大样电解工艺参数如表 1 所示( 表中
样电解法来获取钢坯试样中尺寸大于 80 μ m 的大 电解液组成为质量分数)。

颗粒非金属夹杂物, 并对这些大颗粒非金属夹杂物
的数量、 尺寸、 形貌、 成分及来源进行研究 [ 4 ] 。
1.1 电解试样的制备
选取了生产过程中的 Q235B 钢种的连铸板坯,

浇注断面的尺寸( 长 × 宽) 为 230mm×1600mm ,
在连铸坯 1 / 4 处的内弧、 外弧和中心部位( 见图 1 中 图 2 大样电解主要设备结构示意
的位置 1 , 3 , 2 ) 沿垂直板坯浇铸方向各截取一块试 表 1 大样电解工艺参数

样, 制 成 尺 寸 ( 长 × 宽 × 高 ) 约 为 150 mm × 试样 电解液组成 电极 电流 / 温度 / 电解
编号 p H
A ℃ 时间 / h
50mm×50mm 的长方体, 试样质量约为 2.5k g 。
# ,
1 6%FeCl 2 阳极: 360
试样 每个
# , ,
2 4%FeSO 4 5%ZnCl 2 <15 3~5 360
阴极: 试样: 7
# 0.5% 柠檬酸, 盐酸 铁丝网
3 336
2 试验结果及分析
图 1 大样电解试样在连铸坯上的取样位置示意 2.1 夹杂物宏观形貌
1.2 试验过程 将分离挑选出的夹杂物置于体式显微镜下观察
板坯钢试样电解完成后, 对所获取的阳极泥进 及分类, 大部分夹杂物为蜡黄色不规则形状或类球
行淘洗分离, 得到非金属夹杂物。然后对非金属夹 状颗粒, 少部分夹杂物为红色、 黑褐色、 无色的透明
杂 物进行分级、 称重、 形貌分类及观察, 并在体式显 不规则颗粒( 见图 3 )。

图 3 大样电解夹杂物宏观形貌
2.2 夹杂物分布及其所占比例 Q235B 钢板坯大样电解夹杂物分析结果如表 2 所

钢的洁净度通常以每 10k g 钢中含有非金属 示, 由表 2 可以看出: 连铸板坯洁净度较洁净钢还

夹杂物的数量来定义, 普遍认为, 每 10k g 钢 中 夹 有差 距, 但 能 够 达 到 普 通 碳 素 结 构 钢 的 洁 净 度

杂物 含 量 小 于 1.5 m g 通 过 大 样 电 解 试 验, 要求。
。
表 2 Q 235B 钢板坯大样电解夹杂物分析结果
不同粒径夹杂物质量 / m g 不同粒径夹杂物比例 / %
项目 电解样重 / k g 夹杂物总量 / m g
80 μ m~ 140 μ m~ 80 μ m~ 140 μ m~
<80 μ m >300mm <80 μ m
140 μ m 300 μ m 140 μ m 300 μ m

1 试样 2.5997 2.67 10.27 0.88 1.42 0.37 0 32.96 53.16 13.88
#

#
2 试样 2.3438 3.83 16.34 0.63 1.20 2.00 0 16.45 31.33 52.22

3 试样 2.1985 1.81 8.23 0.08 1.13 0.60 0 4.42 62.43 33.15
#
平均值 2.3807 2.77 11.64 0.53 1.25 0.99 0 19.13 45.13 35.74

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