中间包电磁感应加热技术研究及应用进展

中间包是炼钢流程从间歇操作转向连续操作的重要衔接点,对于促进钢液的分流、净化、减轻铸坯宏观偏析、提高等轴晶率以及铸坯质量有着十分重要的作用。随着对连铸坯质量和钢水洁净度要求的不断提高,新型中间包冶金技术层出不穷。这其中,中间包电磁感应加热因同时具备高效稳定的中间包温度和夹杂物去除功能,有利于实现钢水低过热度恒温浇铸,逐步在连铸生产中得到应用。此技术的应用、研究现状及未来发展趋势进行了详细探讨。     

连铸中间包通道式感应加热设备设计与应用现状

连铸生产中,钢水在中间包内存在不同程度的热损失,必要的外部热源是维持钢水温度稳定、保证中包冶金效果的重要手段.对中间包通道式感应加热技术的发展、作用和原理进行了系统阐述.在解析其基本设备构成与功能的基础上,对中间包通道式感应加热装置设计和应用过程中的关键问题进行了分析和讨论.研究指出,该包型结构设计与应用过程中,首先必须保证加热通道的合理长度以及通道内钢水良好的流动状态,以兼顾合理的中包宽度和加热效果;其次,还应避免通道式感应加热过程中箍缩效应负作用的发生.     

连铸中间包通道式电磁感应加热数值模拟

中间包作为连铸的中间环节,起着承上启下的作用。如何控制中间包浇铸钢水温度是连铸生产的关键环节。运用有限元软件ANSYS对通道式中间包感应加热进行模拟计算分析,通过控制中间包的钢水出口流速计算得到钢水通过通道的时间,从而得到中间包钢水的温升速度,有效地补偿了钢水散热造成的温降,保证钢水具有合适的浇铸温度。通过参考文献间接验证了此模拟过程的有效性。     

利用中间包感应加热技术降低GCr15过热度的应用

通过对生产过程中中间包钢水温度分布状况与整个浇次内的温度变化规律的研究,探讨了应用中间包感应加热的档位选择及可行性。认为中间包内钢水温度场呈对称分布,非冲击区一侧横向中心部位钢水温度最高,两侧钢水温度逐渐降低。中间包内钢水温度和钢水过热度波动较大,不利于对轴承钢生产过热度的精确控制。开浇炉中期,第2、3炉末期,温降速度较大,借助感应加热技术,可以使整个浇次GCr15的目标过热度控制在15℃~20℃范围内。     

大容量中间包电磁加热装备研制及其工业应用

针对中间包增设通道式感应加热装置,在不改变现有连铸机中间包冲击区和浇注区距离的条件下,进行中间包电磁感应加热装备的工业化研制。重点研究了中间包包壳上涡流的隔断、感应加热器加热效率、感应加热中间包耐火材料等问题。研究结果表明,采用涡流隔断技术能有效抑制包体涡流发热,较好地解决中间包包体涡流发热的问题。并且通过优化感应器的结构设计及采用气雾混合冷却等关键技术,实现了中间包感应加热技术的工业化运行及中间包钢水温度±3 ℃的精准控温。     

高效连铸的相关技术——中间包冶金

连铸中间包在最后净化钢水和稳定连铸的操作中起重要作用。改进中间包结构,采用坝、堰等控流装置、吹气搅拌、覆盖剂、喂丝、过滤器、加热等冶金技术,可以有效提高钢水清洁度和铸坯质量。     

中间包钢流控制与净化新技术

中间包内钢水的流动特性对钢水的净化有重要作用,介绍了中间包流场控制新技术,如湍流控制器、气幕挡墙、中间包吹气技术和离心式中间包技术等,合理的中间包结构设计可以改善内部流场,降低湍动能,延长钢液停留时间,有利于夹杂物的去除和钢水成分、温度的均匀.     

八幡厂2号连铸机中间包感应加热装置

新日铁八幡厂2号连铸机中间包用耐火材料隔墙，分成受钢室和出钢室，在隔墙内有感应加热线卷和铁芯，以及把两个室连接起来设在底部的袖砖式通道。中间包容量30t，最大功率1000kW（用于三流）或1500kW（用于四流），加热速度2～3℃／min，有2个袖砖式通道，材质为铝尖晶石型。中间包感应加热装置能够对钢水温度进行补偿，特别是在浇注末期钢水温度急降时补偿效果更好，能够长时间地使钢水温度保持在稳定浇注范围。采用中间包感应加热装置后，薄板坯表面缺陷降低60％。中间包出钢宝钢水中夹杂物指数比受纲室明显下降，前者为6，后者为15o受…     

中间包优化对板坯连铸钢水洁净度的影响分析

为降低中间包耐火材料侵蚀程度,提高连铸钢水洁净度,根据已有的中间包,按照总容积不变,增加钢水进入区(V1)钢水容量的思路,设计了4种中间包方案,并进行了水模拟试验和生产应用试验,对中间包内钢水流动进行评价和钢水洁净度进行检验。水力学模拟和生产试验结果表明:随着钢水进入区体积的增加,水口处的响应时间和平均停留时间增加,死区体积减小,有利于钢水中的夹杂物上浮,降低钢水耐火材料的冲击和侵蚀作用;方案4夹杂物总量最低、大颗粒夹杂物数量显著降低,钢液洁净度最高。     

用偏心隔板改善小方坯连铸机中间包钢水的流动

在多流连铸机中 ,钢水是由中间包分配到不同的结晶器中。虽然人们认为中间包应该均匀地将钢水分配到各个结晶器 ,但实际上不同水口处钢水温度和钢水驻留时间也不同 ,从而影响钢水的质量和可浇铸性。印度杜尔加布尔钢厂使用 6流的小方坯连铸机 ,该连铸机的中间包有 6个水口。生产中发现 ,中间 (靠近冲击区 )的水口容易发生漏钢 ,而边上的水口又容易发生堵塞。为了解决这些问题 ,在比例为 1∶2的水力学模型中进行了水模试验 ,通过试用各种流动控制装置 ,结果发现使用隔板能使中间包内钢水流动最佳化。根据水模试验的结果 ,设计和生产了陶瓷隔…     

冲击区体积对感应加热中间包流动影响数学模拟

通道式感应加热中间包能够对包内钢水的热量进行及时有效的补偿,有利于提高铸坯质量。建立了某厂五流四通道感应加热中间包的数学模型,研究冲击区体积对中间包内钢液流动的影响。结果表明,冲击区体积占前腔比例的45%时,双峰和短路流问题得到有效解决,各流间钢水分配较为合理,中间包内部钢液能够获得较好的流动性能,中间包总体停留时间达到1020s,死区体积降低为11.5%,3个下水口达到峰值的时间较为一致,最大时间差为49s,达到峰值的平均时长为335s。     

在钢包或中间包中对钢水进行电渣加热

德国一家钢铁公司在生产中采用了一种新工艺,即在钢包或中间包中对钢水进行电渣加热。这是连铸过程中维持钢水温度的一种新方法,可以改善钢水的冶金性能。采用这种电渣加热工艺,是将钢水从炉内出钢到钢包中,或者连续倒入中间包中,钢水上面覆盖一层导电熔渣,并且通入惰性气体进行搅拌。使用一根或多根自耗或非自耗电极,埋入渣中,使电流通过渣层。由于熔渣是导电的,所以不出现电弧,可以在渣中以纯电阻热进行加热。这种加热工艺的特点是:( 1 )浇铸之前可以在大型中间包中进行处理;( 2 )可在长时间内进行等温浇铸;( 3)可在接近液相线温度下进行…     

中国连铸中间包内衬耐火材料的发展及应用

正中间包是炼钢连铸生产中的关键设备之一,担负着接受、储存钢水,对钢水进行净化和再精炼及向结晶器内分配钢水等多项任务。半个世纪以来,随着中国连铸技术的发展和连铸比的提高,中国的连铸中间包内衬耐火材料也得到了很好的发展。产品品种不断增加,质量不断提高,使用效果越来越好,满足了中国连铸生产不断发展的需要。中国有着丰富的耐火材料矿产资源和专业化的耐火材     

连铸中间包通道式感应加热技术

连铸实践表明,低过热度的恒温浇注对获得良好的铸坯质量和稳定操作是非常重要的。但是在连铸过程中,中间包存在各种热损失,需要外部热源加以补偿,其中之一是中间包通道式感应加热技术。综述了中间包通道式感应加热技术的设备构成、加热原理、流动特征、夹杂物去除机理及使用效果等。     

中间包等离子加热和电磁搅拌复合技术的开发与使用

在连铸过程中,严格的钢水温度控制是保证连铸坯质量的前提,所以中包温度控制技术成为炼钢研究的方向之一。其中,中包等离子加热技术由于控制灵活,设备简单和清洁无污染具有广阔的应用前景。与感应加热相比,等离子加热在中包包型设计和维护成本上具有明显的优势。另外一面,与感应加热90%的加热效率相比,等离子加热仅有60%的加热效率。因此,如何提高等离子加热效率成为制约其发展的关键因素。ABB对于电磁搅拌和等离子加热相结合的方案做了大量的数值研究分析。结果显示,仅使用等离子加热,那么加热室的上部钢液由于浮力作用而滞流,导致传热效率低下,这是由于等离子加热形成了巨大的温度梯度造成的。结合使用EMS,加热室内的钢液以0.2～0.4 m/s的速度旋流,这加速了中包内钢水的对流传热,使得中包内的钢液温度均匀化,减小了中包水口处的温度波动,提高了等离子加热的热效率。同时,通过等离子加热和电磁搅拌相结合的方式能促进夹杂物上浮,达到净化钢水的作用。     

连铸机的安装与调整

连续铸钢机按设备的布置分为:立式,立弯式、弧形及水平连铸机。按铸坯的形状分为方坯,圆坯及板坯连铸机。立式板坯连铸机包括:钢水包活动浇注台架、中间包升降回转台、中间包、中间包加热装置、结晶器、结晶器振动机构、上部引锭杆对中辊、喷咀式二次冷却装置、铸坯及引锭杆除水装置、下部引锭杆对中辊、拉坯机、导向漏斗,气割渣收集装置、铸坯提     

中间包优化对板坯连铸钢水洁净度的影响分析

根据已有的中间包,按照总容积不变,增加钢水进入区(V1)钢水容量的思路设计了4种中间包方案。应用水力学模拟的方式对包含已有中间包在内的5个中间包进行流场模拟,由于钢水进入区容量的增加,水口处的响应时间延长,平均停留时间增加,死区体积下降。综合比较,方案4为最佳中间包设计方案。浇注试验证明,V1体积的增加,可降低钢水耐材的冲击和侵蚀作用,有利于钢水中的夹杂物上浮。4试验方案夹杂物总数减少,大颗粒夹杂物数量显著降低,浇注结束后钢水纯净度有所提高,表现最优。     

连铸中间包形状对铸坯清洁度的影响

众所周知，连铸中间包不仅是贮藏和分配钢水的容器，而且可以有效地对钢水进行精炼。中间包形状应满足下述要求：中间包耐材易于砌筑、易手扒渣和自始至终能使钢水保持满意的清洁度。1983年11月美国维林一匹兹保（Whel，inswittsbursh）公司，一台西流弧形结晶器板坯连铸机投入生产，中间包形状虽然也由缓冲墙和挡坝组成，但配置不合理，并且用稻壳灰进行覆盖，不能满足对钢水清洁度日益严格的要求。于是该公司从改变中间包形状和覆盖剂两方面着手进行研究。作为中间包钢液面的覆盖剂，稻壳灰有一定缺点，因此首先改用了能对夹杂物进行吸收…     

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.     

冷轧无取向电工钢连铸生产实践

通过对连铸过程生产实践的总结以及现场数据分析,研究了太钢在生产冷轧无取向电工钢时连铸过程中间包钢水增碳、二次氧化、钢水吸氮以及在冷轧过程中钢板表面重皮、夹杂缺陷等的原因以及解决措施。结果表明,通过采用专用冷轧无取向电工钢中间包覆盖剂和结晶器保护渣、加强钢水从大包至中间包保护浇注、稳定连铸过程拉速和液面自动检测控制等措施解决上述存在的问题。