一種鋁鎮(zhèn)靜鋼中b類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，包括：制備鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣，將試樣的表面進(jìn)行粗磨、細(xì)磨和拋光和清洗。將試樣放入高溫激光共聚焦顯微鏡的金相加熱爐中中；對(duì)金相加熱爐進(jìn)行抽真空處理后持續(xù)充入惰性氣體；對(duì)試樣進(jìn)行輻射加熱和實(shí)時(shí)測(cè)溫。將試樣加熱至1550～1600℃，并恒溫保持120～600s后以0.2-1℃/s的速度連續(xù)降溫。通過(guò)激光束照射鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣表面，利用高溫激光共聚焦顯微鏡對(duì)降溫過(guò)程鋼液表面進(jìn)行高速掃描和觀測(cè)。本發(fā)明提供的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，能夠清楚、方便的觀測(cè)鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物的形成過(guò)程，為鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物研究和控制提供依據(jù)。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方 法。 一種鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法

【背景技術(shù)】
[0002] B類(lèi)夾雜物超標(biāo)是當(dāng)前中厚板企業(yè)所面臨的共性問(wèn)題。目前控制水平最好的企業(yè) 管線鋼中夾雜物控制不合率高達(dá)2 %左右，其中主要是Ca〇-Al203系B類(lèi)夾雜物。鋁鎮(zhèn)靜鋼中 B類(lèi)夾雜物的存在與目前普遍采用的煉鋼和精煉工藝密不可分，為了控制鋼液潔凈度，煉鋼 主要采用脫氧能力強(qiáng)的鋁進(jìn)行脫氧，生成的氧化鋁夾雜物極易黏結(jié)在水口側(cè)壁，造成堵塞。 為避免氧化鋁黏結(jié)堵水口，精煉結(jié)束進(jìn)行了喂鈣線處理，夾雜物最終轉(zhuǎn)變?yōu)镃a0-Al 203系B 類(lèi)夾雜物。目前，由于對(duì)B類(lèi)夾雜物的形成機(jī)理尚不明確，B類(lèi)夾雜物的形成難以有效觀測(cè)， 因此對(duì)鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物控制效果較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠清楚的觀測(cè)鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物 的形成過(guò)程，并獲取B類(lèi)夾雜物形成過(guò)程中出現(xiàn)的溫度、形貌、被凝固組織捕捉和推動(dòng)等行 為特征，為鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物研究和控制提供依據(jù)的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀 測(cè)方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方 法，包括：制備鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣，將所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣的表面進(jìn)行粗磨、細(xì)磨和拋光處理，然對(duì) 所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣的拋光面進(jìn)行清洗；然后對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣整體進(jìn)行清洗。將清洗后 的所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣放入盛放容器中且將所述盛放容器置于高溫激光共聚焦顯微鏡的金 相加熱爐中；對(duì)所述金相加熱爐進(jìn)行抽真空處理后持續(xù)充入惰性氣體。利用高溫激光共聚 焦顯微鏡發(fā)出的紅外射線對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣進(jìn)行輻射加熱，通過(guò)所述高溫激光共聚焦顯 微鏡自帶的的R型熱電偶對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫；將所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣加熱至 1550?1600°C，并恒溫保持120?600s后以0. 2?1°C /s的速度連續(xù)降溫。通過(guò)所述高 溫激光共聚焦顯微鏡發(fā)出激光束照射所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣表面，利用所述高溫激光共聚焦顯 微鏡自帶的成像系統(tǒng)對(duì)降溫過(guò)程鋼液表面進(jìn)行高速掃描以實(shí)現(xiàn)對(duì)B類(lèi)夾雜物生成行為的 同步原位觀察，記錄B類(lèi)夾雜物生成溫度、形貌、被凝固組織捕捉和推動(dòng)行為特征。
[0005] 進(jìn)一步地，采用線切割的方式制備所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣。
[0006] 進(jìn)一步地，采用金剛石拋光劑對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼表面進(jìn)行拋光處理，拋光時(shí)間為 2?5分鐘。
[0007] 進(jìn)一步地，采用80?90 %濃度的乙醇溶液對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣的拋光面和所述 鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣整體進(jìn)行清洗。
[0008] 進(jìn)一步地，所述惰性氣體為氬氣。
[0009] 進(jìn)一步地，利用所述高溫激光共聚焦顯微鏡發(fā)出的紅外射線對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣 進(jìn)行輻射加熱時(shí)，所述紅外射線通過(guò)1. 5KW的鹵素光源發(fā)出。
[0010] 進(jìn)一步地，通過(guò)所述高溫激光共聚焦顯微鏡發(fā)出激光束照射所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣表 面時(shí)，所述激光束采用He-Ne激光束。
[0011] 進(jìn)一步地，利用所述高溫激光共聚焦顯微鏡自帶的成像系統(tǒng)對(duì)降溫過(guò)程鋼液表面 進(jìn)行高速掃描時(shí)，掃描速度為50幀/秒。
[0012] 進(jìn)一步地，對(duì)所述金相加熱爐進(jìn)行抽真空處理后，所述金相加熱爐內(nèi)的真空度保 持在 10_3 ?10_4Torr。
[0013] 本發(fā)明提供的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，利用高溫激光共聚焦顯微 鏡能夠清楚、方便的觀測(cè)鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物的形成過(guò)程，并獲取B類(lèi)夾雜物形成過(guò)程中 出現(xiàn)的溫度、形貌、夾雜物間的碰撞長(zhǎng)大和相互排斥、被凝固組織捕捉和推動(dòng)等行為特征， 為鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物研究和去除提供依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的高溫激光共聚焦顯微鏡結(jié)構(gòu)框圖；
[0015] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 參見(jiàn)圖1，高溫激光共聚焦顯微鏡包括：成像系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、惰性氣體凈化系 統(tǒng)、金相加熱爐和溫控系統(tǒng)等組成，其中溫控系統(tǒng)包含R型熱電偶。本發(fā)明實(shí)施例是利用高 溫激光共聚焦顯微鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)。
[0017] 參見(jiàn)圖2,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，具體 包括以下步驟：
[0018] 步驟10 :采用線切割的方式制備鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣，鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣為直徑為6-7. 5mm、 高度為l-3mm的圓柱形狀。
[0019] 步驟20 :將鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣的表面進(jìn)行粗磨、細(xì)磨，采用金剛石拋光劑對(duì)鋁鎮(zhèn)靜鋼 表面進(jìn)行拋光處理，拋光時(shí)間為2-5分鐘；采用80-90%濃度的乙醇溶液對(duì)鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣的 拋光面進(jìn)行清洗；然后將鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣放置在超聲波清洗機(jī)中，并采用80-90%濃度的乙 醇溶液對(duì)鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣整體進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間為l〇min。
[0020] 步驟：30 :將清洗后的鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣放入盛放容器（如剛玉坩堝）中且將盛放容 器置于高溫激光共聚焦顯微鏡的金相加熱爐中；采用高溫激光共聚焦顯微鏡的抽真空系統(tǒng) 對(duì)金相加熱爐進(jìn)行三次抽真空處理（真空度保持在10_ 3-10_4T〇rr)，隨后通過(guò)高溫激光共聚 焦顯微鏡包括的惰性氣體凈化系統(tǒng)持續(xù)的在金相加熱爐充入惰性氣體（如氬氣）。
[0021] 步驟40 :利用高溫激光共聚焦顯微鏡1.5KW的鹵素光源發(fā)出的紅外射線對(duì)鋁鎮(zhèn) 靜鋼試樣進(jìn)行輻射加熱，通過(guò)高溫激光共聚焦顯微鏡自帶的的R型熱電偶對(duì)鋁鎮(zhèn)靜鋼試 樣進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫；將鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣加熱至1550?1600°C，并恒溫保持120?600s后以 0. 2-1 °C /s的速度連續(xù)降溫。
[0022] 步驟50 :通過(guò)高溫激光共聚焦顯微鏡發(fā)出He-Ne激光束照射鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣表面， 利用高溫激光共聚焦顯微鏡自帶的成像系統(tǒng)對(duì)降溫過(guò)程鋼液表面進(jìn)行50幀/秒的高速掃 描以實(shí)現(xiàn)對(duì)B類(lèi)夾雜物生成行為的同步原位觀察，記錄B類(lèi)夾雜物生成溫度、形貌、被凝固 組織捕捉和推動(dòng)、夾雜物間的碰撞長(zhǎng)大和相互排斥等行為特征。高溫激光共聚焦顯微鏡自 帶的成像系統(tǒng)中獲取的視頻信息還可以利用計(jì)算機(jī)等設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)，便于后期重復(fù)觀測(cè)。
[0023] 本發(fā)明提供的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，利用高溫激光共聚焦顯微 鏡能夠清楚、方便的觀測(cè)鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物的形成過(guò)程，并獲取B類(lèi)夾雜物形成過(guò)程中 出現(xiàn)的溫度、形貌、被凝固組織捕捉和推動(dòng)等行為特征，為鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物研究和控 制提供依據(jù)。
[0024] 最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明 的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，其特征在于，包括： 制備鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣，將所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣的表面進(jìn)行粗磨、細(xì)磨和拋光處理，對(duì)所述鋁 鎮(zhèn)靜鋼試樣的拋光面進(jìn)行清洗；然后對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣整體進(jìn)行清洗； 將清洗后的所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣放入盛放容器中且將所述盛放容器置于高溫激光共聚 焦顯微鏡的金相加熱爐中；對(duì)所述金相加熱爐進(jìn)行抽真空處理后持續(xù)充入惰性氣體； 利用高溫激光共聚焦顯微鏡發(fā)出的紅外射線對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣進(jìn)行輻射加熱，通過(guò) 所述高溫激光共聚焦顯微鏡自帶的的R型熱電偶對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫；將所 述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣加熱至1550?1600°C，并恒溫保持120?600s后以0. 2?1 °C /s的速度 連續(xù)降溫； 通過(guò)所述高溫激光共聚焦顯微鏡發(fā)出激光束照射所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣表面，利用所述高 溫激光共聚焦顯微鏡自帶的成像系統(tǒng)對(duì)降溫過(guò)程鋼液表面進(jìn)行高速掃描以實(shí)現(xiàn)對(duì)B類(lèi)夾 雜物生成行為的同步原位觀察，記錄B類(lèi)夾雜物生成溫度、形貌、被凝固組織捕捉和推動(dòng)行 為特征。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，其特征在于，采用線 切割的方式制備所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，其特征在于，采用金 剛石拋光劑對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼表面進(jìn)行拋光處理，拋光時(shí)間為2-5分鐘。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，其特征在于，采用 80?90%濃度的乙醇溶液對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣的拋光面和所述所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣進(jìn)行清 洗。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，其特征在于，所述惰 性氣體為氦氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，其特征在于，利用所 述高溫激光共聚焦顯微鏡發(fā)出的紅外射線對(duì)所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣進(jìn)行輻射加熱時(shí)，所述紅外 射線通過(guò)1. 5KW的鹵素光源發(fā)出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，其特征在于，通過(guò) 所述高溫激光共聚焦顯微鏡發(fā)出激光束照射所述鋁鎮(zhèn)靜鋼試樣表面時(shí)，所述激光束采用 He-Ne激光束。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，其特征在于，利用所 述高溫激光共聚焦顯微鏡自帶的成像系統(tǒng)對(duì)降溫過(guò)程鋼液表面進(jìn)行高速掃描時(shí)，掃描速度 為50幀/秒。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼中B類(lèi)夾雜物行為的觀測(cè)方法，其特征 在于，對(duì)所述金相加熱爐進(jìn)行抽真空處理后，所述金相加熱爐內(nèi)的真空度保持在1〇_ 3? lCr4Tor;r。
【文檔編號(hào)】G01N21/88GK104101602SQ201410337714
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】邵肖靜, 李海波, 季晨曦, 其其格, 崔陽(yáng), 朱國(guó)森, 高攀, 李飛, 包春林, 陳斌, 唐德池, 劉柏松, 徐穎 申請(qǐng)人:首鋼總公司