唐钢新区铁水KR高效脱硫的工业试验研究

通过在唐钢新区200 t铁水包中取样,研究了KR脱硫过程中铁水中[S]和脱硫渣中(S)含量的变化规律。结果表明,在KR 10 min的机械搅拌过程中,铁水硫从初始0.038%下降到0.002%,脱硫渣(S)从初始0.028%上升到3.28%。脱硫率从初始68%下降到33%。KR脱硫的限制性环节在后期的7～10 min,这是目前仍尚未明确的问题。为了提高KR处理过程末段脱硫效率,采用了阶跃式变化搅拌速度的工艺思路,并开展工业试验,在不增加搅拌时间的情况下,搅拌速度从90～110 r/min降低至45～90 r/min,脱硫剂用量从8～10 kg/t降至4.0～6.5 kg/t。阶跃控制搅拌速度的KR脱硫模式,在实际生产中具有较强的应用价值。     

方坯连铸结晶器铜管温度场分析

基于结晶器传热特点建立方坯连铸结晶器三维瞬态传热模型,利用节点温度传递模拟铸坯运行,采用ANSYS软件进行模型分析,经过充分迭代得到结晶器三维稳态温度场,并与传统二维铸坯传热模型进行对比。通过动态边界条件加载技术实现铜壁冷面水垢厚度的连续变化,分析了水垢对结晶器铜壁温度分布的影响。结果表明,在结晶器顶部区域,三维传热模型分析结果与铜壁温度分布规律基本吻合,弯月面下50 mm附近铜壁温度达到高峰,弯月面处水垢厚度由0.1增加到0.5 mm时,铜壁最高温度由187升高至318℃,铜壁高温区域扩大,铜壁变形程度增加。     

IF钢连铸坯夹杂物示踪试验研究

通过工业示踪试验,采用大样电解试验方法,利用扫描电镜及能谱分析,分析了IF钢铸坯中大型夹杂物的类型、数量、尺寸及来源。结果表明,铸坯大型夹杂物平均含量为28.6 mg/10 kg,波动范围为23.8~41.4 mg/10 kg。粒度大于300μm的大型夹杂物占总量的26.7%。大型夹杂物几乎全部含有示踪熔渣元素,其中含K、Na元素的结晶器保护渣特征的夹杂物约占正常坯总量的60%,含La元素的钢包渣特征的夹杂物约占正常坯总量的30%。此外,还有小部分夹杂物来自脱氧产物聚集、中间包渣及耐火材料。     

IF钢生产过程中Al-Ti-Mg-O类夹杂物的演变行为

采用扫描电镜和热力学分析,对IF钢生产过程中Al-Ti-Mg-O类夹杂物的成分、尺寸和形貌的特征及演变行为进行了研究。结果表明,RH脱氧后夹杂物主要为纯Al_2O_3,合金化以后到浇铸成连铸坯的过程中夹杂物中Al_2O_3占比不断减小,含Ti类和含Mg类夹杂物占比不断增加;纯Al_2O_3夹杂尺寸较大,含Ti夹杂物尺寸较小。在热力学平衡条件下,钢中的夹杂物应为Al_2O_3稳定存在,但二次氧化和局部Ti浓度的升高促进了TiO_x的生成。夹杂物中TiO_x含量的增加,将会降低Al-Ti-Mg-O类夹杂物熔点。     

超高速连铸结晶器内坯壳的传热行为

超高速连铸漏斗结晶器内坯壳的生长速率对铸坯表面质量有着显著的影响。基于节点温度继承算法(NTI),运用ANSYS有限元软件建立了结晶器内钢水凝固的三维瞬态导热模型,解析了浇注温度和拉速对薄板坯传热行为的影响。研究表明,随着拉速从4.0提高到6.0 m/min,结晶器出口坯壳最大厚度由26减小到12.8 mm,结晶器出口坯壳表面最高温度从1 209增加到1 305 ℃。而浇注温度从1 550 ℃提高到1 560 ℃对坯壳的表面温度和厚度影响不大。