连铸结晶器内钢水卷渣的机理与控制

通过物理模拟手段,对高拉速条件下结晶器内钢水流动和液面卷渣行为进行了研究,分析了操作参数对结晶器内部工艺过程的影响,并提出了防止结晶器卷渣的措施.     

C72DA钢生产过程中结晶器卷渣的原因分析与对策

结晶器卷渣引起高纯净度的C72DA钢在拉拔过程中出现断丝现象,通过对结晶器流场的研究,认为结晶器卷渣主要在结晶器壁附近,是由于表面钢水的波动严重、钢水偏流、或保护渣熔化不良引起的。通过优化浸入式水口的结构参数、拉坯速度和保护渣的粘度,合理控制结晶器液面波动,使钢帘线因夹杂物高改判或判废的比率由7.9%降至0.49%。     

板坯连铸结晶器钢液卷渣现象研究

利用水模型研究安钢板坯结晶器内钢液的卷渣机理，得出其主要卷渣方式，并考察了水口结构参数及操作参数对卷渣的影响，提出避免卷渣的的改进措施。     

不锈钢板坯连铸结晶器内钢/渣界面行为模拟及卷渣分析

基于湍流模型与多相流模型的耦合,应用液面追踪技术(VOF),实现了对不锈钢板坯连铸结晶器内流体流动及钢/渣界面行为的模拟计算,并用水模拟结果进行了对比验证,在此基础上计算出实际的钢/渣界面特征及界面上钢/渣行为.通过分析水口的侧孔形状、出口倾角、水口浸入深度、结晶器宽度以及拉速对钢/渣界面特征及界面上钢/渣行为影响规律,指出了钢/渣界面行为与卷渣是密切相关的,进而探讨了钢/渣界面及卷渣形成的机理.     

连铸稀土钢结晶器保护渣的研制

针对生产16Mnq,A36等稀土处理钢使用普通保护渣存在的问题，分析了 稀土钢专用保护渣性能要求，阐述了其设计过程与试验，并开发了稀土钢专用保护渣，满足了板坯铸机生产稀土钢的要求。     

宣钢生产C72DA工艺控制

主要介绍了宣钢利用现有工艺装备,通过对复吹转炉冶炼、LF炉外精炼、150 mm×150 mm方坯连铸各工序主要工艺控制点进行深入研究,成功研发C72DA钢种,其化学成分、铸坯质量等各项指标良好,完全满足轧制要求。     

E2钢连铸结晶器保护渣的研制

本文叙述了W—7、W—9、W—18三种连铸保护渣的熔化温度、粘度及吸收Al_2O_3夹杂物的能力等理化性能并用W—7、W—9作为E_2钢连铸结晶器保护渣,在立式连铸机上进行了工业试验,获得了表面质量良好的连铸坯。     

结晶器钢液卷渣指数的讨论

提出并讨论了卷渣指数的概念,指出其在板坯连铸中的应用。根据安钢板坯连铸结晶器的条件,通过水模试验研究了影响钢液卷渣程度的诸因素,这些研究结果可用于选择适宜的工艺参数,改进产品质量,降低生产成本。     

C72DA钢种精炼夹杂物控制实践

为提高宣钢C72DA钢液纯净度,对LF精炼软吹10～45 min钢中夹杂物数量、最大尺寸变化进行研究.综合考虑夹杂物的去除效果并结合转炉、连铸生产周期等因素,制定了软吹时间控制在35～45 min的最优工艺方案.生产实践表明,钢液中夹杂物大幅降低,夹杂物合格率由96.85％提高至99.58％,钢液纯净度显著提高.     

高碱度渣精炼对轴承钢夹杂物的影响

对国内外几家特钢厂生产的GCr15轴承钢中夹杂物进行了试验分析 ,结果表明 ,在炉渣碱度较高 (CaO SiO2 =3～ 4 5 )的精炼条件下 ,低氧含量 (≤ 7× 10 - 6 )的轴承钢中夹杂物主要为 :含Cr、Fe的复合MnS夹杂 ,TiN型夹杂 ,具有不同MgO含量的镁铝尖晶石 (MgO·Al2 O3)夹杂 ;未发现单独存在的铝酸钙型 (CaO·Al2 O3)球状夹杂物。随渣碱度提高和钢中氧含量降低 ,镁铝尖晶石夹杂物中的MgO含量增加 ;当渣系碱度CaO SiO2 达 4 5时 ,镁铝尖晶石夹杂物中含有CaO。     

精炼渣的组成对管坯钢 SA-210C 洁净度的影响

经熔渣粘度和表面张力影响因素的分析并通过正交试验得出优选的管坯钢SA-210C(％:0．18- 0．24C、0．80-1．10Mn)LF精炼渣组成(％):52CaO、18Al₂O₃、16SiO₂、9MgO、5CaF₂。该渣的粘度和表面张力分别为0．72 Pa·s和0．43 N／m。100 t LF使用优选精炼渣的94炉生产数据表明,精炼后钢液中的显微夹杂数量与大颗粒夹杂含量比优选前分别降低了22．6％和35．4％,洁净度合格炉数由原96．8％提高到98．1％。     

低硫钢连铸过程结晶器内渣-钢间硫的迁移

试验了低硫高碳钢U71Mn（0．65％～0．73％C，0．006％～0．009％S）、U75V（0．73％～0．76％C，0．004％～0．008％S）和低硫低碳20钢（0．20％～0．22％C，0．005％～0．008％S）与含0．008％～0．011％S的连铸结晶器保护渣之间硫的迁移。结果表明，高碳钢连铸时，结晶器内保护渣中硫含量从0．008％增至0．010％～0．011％，但低碳钢连铸时，保护渣中硫含量从原始的0．011％降至0．009％，因此在连铸低碳钢时，应采用低初始硫含量的保护渣。     

连铸时超低碳钢结晶器内钢液增碳的研究

通过理论解析和实验测定,研究不同类型和配入量的碳质材料的连铸保护渣对0.003%C超低碳钢连铸结晶器(200 mm×100 mm)内钢液增碳的影响。结果表明,铸坯速度2.0 m/min在稳态浇注条件下,超低碳钢连铸结晶器内钢液增碳量仅为(1.2~2.4)×10^-6;在非稳态浇注时期,钢液最大增碳量达67.9×10^-6。保护渣的3种配加碳质材料中,石墨对结晶器内钢液增碳量影响最大,碳黑次之,活性碳最小。随着渣中碳质材料配入量的增加,钢液增碳量增大。     

精炼渣对轴承钢中氧含量和夹杂物的影响

采用MoSi₂电阻炉在MgO质坩埚内进行了精炼渣成分(%:47～64CaO、13～23SiO₂、15～25Al₂O₃、5～10MgO、0～8CaF₂;CaO/SiO₂=2.0～4.5)对0.95%C-1.50%Cr GCr15轴承钢中氧含量和夹杂物的影响的实验研究。实验中发现,随精炼渣碱度CaO/SiO₂由2增加至4.5,钢液中的终点全氧含量由20×10^-6降至11×10^-6,夹杂物的总数量、总面积和平均半径减小。适当提高Al₂O₃含量或添加CaF₂,减少MgO含量,可以显著提高炉渣吸附夹杂物的速度和能力。低碱度渣精炼的钢液中夹杂物成分含有≥20%SiO₂,塑性较好,夹杂物的尺寸为15～20μm。高碱度渣精炼的钢液中典型的夹杂物是氧化铝和铝镁尖晶石等脆性夹杂物,尺寸≤5μm。     

连铸夹渣类缺陷的成因分析和控制措施

分析了产生冷轧板卷夹渣类缺陷的连铸工序因素。结果表明,150 t转炉-吹氩站-LF-CAS或RH-(900～1 020) mm×210 mm连铸流程生产低碳铝镇静钢时,水口插入深度130～155 mm时热轧板缺陷指数远低于水口插入深度125 mm和160 mm时缺陷指数;浇铸时钢包水口自开和烧氧打开钢中平均总氧含量T[O]分别为15×10^-6和25×10^-6;通过下渣检验仪控制钢包至中间包的下渣量,热轧夹渣类缺陷指数显著降低。通过控制中间包钢水量,改进中间包水口结构;优化浸入式水口插入深度,提高钢包自开率和下渣检测使用率,采用低钠结晶器保护渣,使热轧板夹渣翘皮指数由原先的3.45降到0.73。     

304不锈钢板坯连铸结晶器水口结构优化的数值模拟

通过数值模拟研究了304不锈钢200mm×1 550 mm板坯结晶器内用原水口时的钢液流场及钢-渣界面的特征。结果表明,原水口的结晶器流场的上回流过强,钢-渣界面的不稳定,结晶器窄边渣液层薄,易发生卷渣和钢液裸露;最优化水口结构为将原水口V型底部改成凹型、增加水口出口形状的锥度、向上倾角10°。     

超低碳钢连铸结晶器用保护渣的超细复合处理

利用机械化学原理对连铸结晶器用保护渣进行超细复合处理,在保护渣微颗粒表面上生成微量碳化硅高熔点材料,可有效地延缓保护渣熔化速度,大幅度减少保护渣中外加碳含量,避免超低碳钢铸坯增碳.     

铝镇静钢连铸保护渣对Al2O3夹杂物的吸收能力

釆用Al₂Q₃溶解速率测定仪测定了 CaO-SiO₂-Na₂O-CaF₂-Al₂O₃-MgO连铸保护渣系的抱@溶解 速率。通过建立Al₂O₃溶解速率和渣成分关系的回归正交设计模型,精确预测铝镇静钢连铸保护渣的夹杂物 吸收能力,并通过建立的非线性规划模型对该保护渣进行优化设计。结果表明,在CaO/SiQ = 1.15,Na₂CO₃0.0%,CaF₂ 20.0%,2.0%, MgO 8.0%时,连铸保护渣的溶解速率的最大值为1.73 x 10^-3 kg·m^-2 ·s^-1     

210t RH精炼过程夹杂去除和卷渣的物理模拟

通过几何相似比1:4的水模型,研究了钢厂210 t RH精炼的处理时间、驱动气体流量、真空度、气孔数和浸入深度对夹杂物去除的影响以及底吹方式和气体流量对卷渣量的影响.模拟试验结果表明,处理24 min可去除约90％夹杂物,真空室下降时双透气砖短时间底吹氩气可明显减少钢液卷渣量.得出210 t RH精炼合适的工艺参数为驱动气体流量164.2 m3/h,气孔数8个,浸入深度500 mm,真空室绝对压力4 000 Pa;双透气砖吹氩总流量为90 m3/h.