中间包钢水流动控制的冶金效果

连铸中间包钢液流动能促进非金属夹杂物上浮,使进入结晶器的钢水进一步净化.结合在钢厂不同容量的中间包安装控流装置(挡墙、坝)进行的生产试验表明,钢水中总氧量、微观夹杂物和大颗粒夹杂都有明显的降低,为提高中间包钢水洁净度、改善铸坯质量创造了条件.     

宽板坯连铸结晶器工艺参数优化的水模拟研究

结合国内某钢厂宽板坯连铸结晶器的4种断面宽度,建立1∶1水模型,并结合正交试验方法,研究了浸入式水口的吐出孔数、水口吹气量、水口浸入深度、拉速和结晶器断面宽度等不同因素对结晶器流场的影响,得到了4种宽板坯连铸结晶器的最佳工况条件。     

玻利维亚穆通铁矿炼钢中DRI熔分的分析

基于玻利维亚穆通铁矿炼钢过程中,采用孤网供电,只能选用中频感应电炉熔化海绵铁球团,由于当地钢材市场原因,可用废钢极其有限,所以要求中频电炉只能以含碳量为3%且含渣量达到16%以上的海绵铁球团为原料。通过对海绵铁球团在实验室感应炉中实验,得到了铁水收得率、确定了海绵铁球团熔化过程中的碳烧损比例和炉衬的侵蚀情况。以此为基础对直接还原铁进行研究,得到改变废钢比例对铁水收得率无明显影响,收得率保持在75%~77%,加入氧化剂之后铁水收得率保持在86%左右;碳烧损比例在60%左右,甚至能达到70%;Mg O坩埚炉衬侵蚀严重、变脆及存在大量的结瘤物。最后进行现场试验,通过对玻利维亚穆通铁矿熔炼的分析,进一步验证实验室真空感应炉系的数据,为生产实践提供了一定的参考。     

18 t三流非对称中间包流场数值模拟

针对三流非对称中间包,运用ANSYS Fluent软件对其控流方案进行模拟,比较不同方案下钢液的流场、温度分布和停留时间分布（RTD）特征。模拟结果显示:原方案中有明显的短路流出现,各个水口钢液的流动一致性差,3个水口的实际停留时间分别为459.44 s、519.43 s和636. 94 s,并且温度最大温差为7 K,死区比例为23.9%;最佳优化方案减少了短路流,钢液流动一致性提高,3个水口的实际停留时间分别为517.13 s、532.66 s和502. 12 s,死区比例降低到19. 8%,最大温差降低到2. 5 K,流动一致性良好,钢液流动更合理。工业试验以316L钢种为研究对象,中间包T[O]由49×10^-6降至40×10^-6,降幅为18. 4%,铸坯T[O]由34×10^-6降至28×10^-6,降幅为17. 7%,洁净度改善较为明显;中间包夹杂物数量密度由7. 2个/mm²降至4. 7个/mm²,铸坯由5.4个/mm²降至3. 5个/mm²,夹杂物数量降低。     

结晶器电磁搅拌对轴承钢大方坯碳偏析的影响

针对南钢大方坯连铸机轴承钢连铸电磁搅拌冶金效果不明显的问题,开展了优化轴承钢连铸结晶器电磁搅拌工艺参数的试验,对不同电磁搅拌参数及搅拌方式下铸坯和轧材碳偏析进行了研究。结果表明:大方坯心部和边部均为负偏析,1/4处为正偏析,320 mm×480 mm大方坯碳偏析指数基本在0.87～1.05,轧材碳偏析指数基本在0.94～1.03;正反交替的电磁搅拌有利于降低碳偏析,电磁搅拌的电流参数较大时,心部的负偏析较严重,随着搅拌电流的增大,产生的白亮带向铸坯中心移动并且白亮带宽度增大;轴承钢铸坯中的碳偏析会遗传到轧材上。     

无取向硅钢钙处理前后夹杂物的行为研究

研究了无取向硅钢钙处理前后夹杂物的行为,重点考察了钙处理前后夹杂物的成分、类型、形貌和尺寸研究的变化情况,为实际生产中无取向硅钢的钙处理提供理论指导。试验发现:钙处理前夹杂物主要以Al2O3、Al2O3-MgO为主,且在夹杂物表面有AlN析出,钙处理后夹杂物以Al2O3-MgO-CaS-CaO系复合夹杂物为主,还含有少量的SiO2或AlN;钙处理前后,夹杂物形貌由多边形或不规则形逐渐向球形或近似球形转变,并且夹杂物尺寸不断增大;钙处理前后,含钙夹杂物的比例发生突变,由10%增大到74.5%,且随着钙处理时间的延长,含钙夹杂物比例下降,表明钙处理使夹杂物变性后易聚集长大并上浮去除。     

82B小方坯凝固组织和偏析预测模型开发及应用

基于国内某厂82B小方坯连铸生产过程,使用ProCAST软件建立82B小方坯铸坯横断面宏观偏析模型,从温度场、坯壳厚度和凝固组织3个方面验证该模型的正确性,通过该模型研究连铸参数(拉速、比水量和过热度)对铸坯横断面宏观偏析的影响。模拟结果表明,82B连铸坯中心偏析随拉速和过热度的增加而增大,而比水量对中心偏析的影响较小。减轻铸坯中心偏析的关键在于控制铸坯拉速和过热度,因此为了保证铸坯中心碳偏析不高于1.10,应控制铸坯拉速低于2.64 m/min,过热度不高于10 ℃。     

2205双相不锈钢硅铝复合脱氧的实验研究

在实验室进行了不同加铝量的2205双相不锈钢硅铝复合脱氧及钙处理的热模拟实验,研究了钢中铝含量对总氧含量和脱氧产物的影响。结果表明:在一定的加铝范围内,加入的铝粒越多,钢中酸溶铝Al S含量越高,最终的氧含量越低。未加铝粒的实验组中,脱氧阶段夹杂物类型为SiO_2-Al_2O_3-MnO和SiO_2-Al_2O_3-MnO-MgO。加入铝粒的实验组中,钢中w(Al_S)0.005 4%,脱氧阶段夹杂物为SiO_2-Al_2O_3-MnO和MgO-Al_2O_3,加入铝含量越多,SiO_2-Al_2O_3-MnO夹杂物成分中Al_2O_3的含量越多;w(Al_S)≥0.005 4%,脱氧阶段夹杂物只有MgO-Al_2O_3。当w(Al S)≤0.005 4%,钙处理后的夹杂物为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO,加入铝量越多,夹杂物成分中Al_2O_3的含量越多;w(Al_S)=0.016%时,钙处理后的夹杂物为CaO-Al_2O_3-MgO。     

连铸小方坯综合凝固系数测定及优化实践

利用射钉法对河南济源钢铁(集团)有限公司一钢厂小方坯进行测试研究,从而测定二冷区的坯壳凝固厚度,并根据铸坯凝固定律计算了液相穴长度和综合凝固系数,为发挥铸机良好的冷却效果提供合理的拉速和比水量参考。研究了拉速、比水量、钢液过热度等因素对铸坯凝固可能产生的影响,并针对目前济源一钢厂2号连铸机的末端电磁搅拌位置进行重新评估,提出合理的安装位置和相关工艺参数的优化结果。通过实际验证,改进后的工艺下各钢种的碳偏析指数在1.11值以下,达到了企业对产品质量的控制要求。