【摘 要】
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在高稀土含量的253MA稀土耐热钢和高铝高稀土含量的稀土铁铬铝合金的连铸过程中,中间包内普遍发生较为严重的渣金反应。中间包覆盖剂成分发生偏离,性能逐渐恶化,结壳现象频发,严重恶化其使用性能,影响生产工艺顺行。而且,稀土耐热钢和稀土铁铬铝合金中稀土、铝等还原性元素含量远高于普通钢种。上述钢种连铸过程中间包内渣金反应的机理仍未得到解析,渣金反应过程钢中不同元素和渣中不同组元的作用行为仍有待明确。本文以
【基金项目】
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国家自然科学基金（51904064）； 中国博士后科学基金资助项目（2019M661114）； 中央高校基本科研业务专项资金（N182503034）；
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在高稀土含量的253MA稀土耐热钢和高铝高稀土含量的稀土铁铬铝合金的连铸过程中,中间包内普遍发生较为严重的渣金反应。中间包覆盖剂成分发生偏离,性能逐渐恶化,结壳现象频发,严重恶化其使用性能,影响生产工艺顺行。而且,稀土耐热钢和稀土铁铬铝合金中稀土、铝等还原性元素含量远高于普通钢种。上述钢种连铸过程中间包内渣金反应的机理仍未得到解析,渣金反应过程钢中不同元素和渣中不同组元的作用行为仍有待明确。本文以稀土耐热钢和稀土铁铬铝合金成分为参考,利用高温模拟实验方法研究了连铸过程中间包内的渣金反应过程,探讨了渣金反应的类型及钢中稀土、铝等组元在反应过程中的竞争性。同时,对渣金反应过程覆盖剂结晶物相和钢中夹杂物的变化进行了分析。在本文实验条件下主要得到以下结论:（1）在低铝（0.03%）体系中,发生的渣金反应均为钢中Ce和Si对渣中Al2O3的还原反应,而且,提高Ce的加入量可促进渣金反应的进行。在高铝（5%）体系中,发生的渣金反应为钢中Al和Ce对渣中SiO2的还原。（2）在高铝体系下,当Ce的加入量为0.03%时,钢中Al与渣中SiO2的反应占主导,提高Al的加入量,抑制了 Ce的反应性;当Ce的加入量提高至0.12%时,反应过程以钢中Ce对渣中SiO2的还原反应为主。（3）工业用覆盖剂缓冷结晶物相为4CaO·Al2O3·2SiO2,渣金反应后终渣中主要结晶物相转变为稀土钙铝酸盐。（4）在低铝低稀土体系中,随着渣金反应的进行,钢中夹杂物逐渐由CeAlO3夹杂转变为Al2O3夹杂。在低铝高稀土体系中,随着渣金反应的进行,钢中夹杂物逐渐由Ce2O3和Ce2O2S夹杂变为CeAlO3夹杂。在高铝体系中,渣金反应末期钢中稀土夹杂物逐渐转变为氧化铝夹杂,而且在钢液凝固过程高铝体系钢液中存在氮化铝析出。
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