表面现象与连铸

了解钢从液态到固态的转变是连铸最基础的方面,然而它还是一个很多问题尚未解决的复杂课题。论述了结晶器操作导致皮下缺陷的形成,包括钢液在弯月面凝固、表面能和界面能变化、气泡的影响以及钢液与液渣界面的动力学现象。     

数值模拟开式水冷模铸机浇注过程

以南钢开式水冷模铸机为研究对象,建立了型腔内钢液三维非稳态流动、传热和液面波动的数学模型,研究了浇注过程中钢液的流动特征、温度分布以及注流卷吸气体的运动规律。结果表明：浇注过程中,在“气体卷吸”作用下,型腔内钢液的流动存在显著差异,浇注前期表现为上升流呈多个大小不一的涡旋流,浇注后期则呈典型的逆时针涡旋流,并充满整个模腔。在该流动行为影响下,型腔内钢液温度场表现为中心低四周高的系列等温带,钢液表面水平流速随液面高度的上升而增加,在液面高度为3.1 m时达到最大表面流速0.6 m/s ,此时液面波动大,易发生卷渣和钢液二次氧化。     

含硼钢板坯表面纵裂原因分析及控制措施

含硼钢是目前应用比较广泛的一种钢种,其优点是增加钢的淬透性,提高钢材的高温强度,从而节约其他合金,但是含硼钢板坯易产生表面纵裂纹,为控制含硼钢板坯表面纵裂纹的产生,从钢水脱氧工艺、钢中硼含量、连铸工艺等方面进行了研究,找出了板坯表面纵裂纹的影响因素,通过采取相应的工艺措施,降低了含硼钢板坯表面纵裂纹比率。     

中碳钢化学成分对CSP薄板坯表面纵裂的影响

从钢水化学成分影响高温力学性能的角度,研究了钢水主要成分对CSP薄板坯表面纵裂的影响。研究表明：在钢中其它成分相近的条件下,随着钢中锰含量的提高,钢的高温强度和塑性不断提高,裂纹敏感性逐渐下降;提高钢的高温强度和塑性的化学成分对减轻表面纵裂的发生有利。     

Effect of Surface Tension on Gas Atomization of a CrMnNi Steel Alloy

The aim of the current research is the experimental investigation of the mass median particle size d₅₀ as a function of surface tension for liquid Cr–Mn–Ni steel alloy with 16% Cr, 7% Mn, and 9% Ni. To modify the liquid steel design sulfur was add to the Cr–Mn–Ni steel in five steps up to a 1000 mass ppm. The surface tension of the liquid steel alloy was measured using maximum bubble pressure method and yttria stabilized capillary in a temperature range from 1701 to 1881 K. In addition, the same steel charges were sprayed to steel powder using a vacuum inert gas atomization using pure argon gas. The increase of sulfur in Cr–Mn–Ni steel will decrease the surface tension to 0.91 N m^?1. The temperature coefficient of surface tension is positive for all investigated Cr–Mn–Ni alloys due to a sulfur content ≥100 mass ppm. The final mass median particle size d₅₀ decreases from 54.3 µm for AISI 304 reference steel alloy to 17.1 µm for Cr–Mn–Ni steel alloy (16‐7‐9 S10) with the highest sulfur content and the lowest surface tension of all investigated liquid steels. It is concluded from the present work that surface tension is the decisive factor in adjusting d₅₀ at a constant spraying parameters.     

中薄板坯连铸结晶器内钢水流场的数值模拟

 以鞍钢中薄板坯连铸机为对象，在商业软件CFX44的平台上对结晶器内钢水流动和液面波动过程进行了数值模拟，重点研究了其所独有的3孔浸入式水口的冶金功能。针对3孔浸入式水口不同侧孔倾角和浸入深度，数值模拟对结晶器内钢水流动做出了较为详细的预报，研究工作就此分别考察了水口中心孔流量变化和钢水液面波动幅度。     

低碳含铌钢表面裂纹的研究与改进措施

 主要研究了低碳含铌钢的表面裂纹形成的原因。通过对表面裂纹缺陷部位进行金相组织观察、SEM(EDS)、金属原位分析,得知低碳含铌钢表面裂纹附近存在夹杂物,铌元素的含量富集。钢水中的氮过高、连铸二冷水强度是影响铌提前凝固析出富集的主要原因。通过降低钢水的氮含量,适当提高热矫温度等工艺的优化措施,明显降低了低碳含铌钢的表面裂纹。     

方坯连铸机结晶器内钢水液面自动控制系统技术设计研究

钢水在方坯连铸机结晶器内的液面自动控制系统：采用同位素铯137作为放射源,带闪烁体的高灵敏度传感器接收放射源发出的γ射线,穿过钢水的γ射线与钢水的液面成反比。传感器将γ射线转化为电信号,通过传感器连续测量结晶器内的钢水液位高度,二次仪表智能化处理后向液位调节系统输出随液位高度变化的电压或电流模拟量,送给PLC,通过调节控制塞棒升降控制液位高度,或者信号经处理后送给拉矫机变频系统,来自动控制拉坯速度,使钢水液面保持在预定的高度。     

The key technologies of controlling low carbon steel as-cast strip surface quality

This article is try to explain or analyze the key technologies of controlling the surface quality of low carbon steel as cast strip through investigation of interface heat transfer between solidified shell and liquid steel.The one of the key technologies of controlling surface quality of low carbon steel as cast strip is through the casting roll surface texture in order to achieve the homogeneous solidification on the casting roll.Another is through forming a thin film on the casting roll surface in order to achieve a balance between rapid solidification and homogeneous solidification.This film formed between the twin roll and the molten steel can be controlled by adjusting the chemical composition and inclusion in liquid steel through controlling the amount of all[O]and free[O].     

水平连铸机生产20管坯表面质量分析

对石横特殊钢厂水平连铸机生产２０管坯中出现的一些表面质量缺陷的产生原因进行分析,采取了控制钢水中Ｃ含量、锰硫比、钢水过热度、控制中间包液面、拉坯辊压和工艺参数、提高结晶器质量等措施,有效地控制了连铸坯表面缺陷的产生。     

铯源型钢水液面自动控制系统的应用和优化

介绍了RAM型Cs-137钢水液面自动控制系统在成渝钒钛科技有限公司炼钢厂l^#连铸机上的应用,并结合连铸机的实际情况对该系统进行了优化,为炼钢厂的品种钢开发及降成本工作和RAM型Cs-137钢水液面自动控制系统在炼钢厂的推广打下了坚实的基础。     

H型钢表面裂纹成因分析

H型钢由异型坯轧制生产,异型坯形状独特,连铸生产中横向表面温度极不均匀,应力、应变状况复杂,对冶炼和连铸工艺均有较高要求。SS400异型坯生产中钢水未经精炼处理,部分炉次钢水碳含量处于包晶反应严重的碳含量范围,硫、磷含量较高,w（Mn）／w（S）较低,总氧和大型夹杂物含量较高;浸入式水口为直孔型,结晶器中上升流股较弱,坯壳生长不均匀;拉速较慢,并采用双水口浇铸,结晶器中上升流股更弱,弯月面处钢水供热不足,处于低温状态,保护渣也因温度低而熔融欠佳;二冷强度偏高,矫直辊前异型坯腹板表面温度处于低温脆性区,因此轧制成品H型钢的表面裂纹较多。     

H型钢表面裂纹成因分析

 H型钢由异型坯轧制生产,异型坯形状独特,连铸生产中横向表面温度极不均匀,应力、应变状况复杂,对冶炼和连铸工艺均有较高要求。SS400异型坯生产中钢水未经精炼处理,部分炉次钢水碳含量处于包晶反应严重的碳含量范围,硫、磷含量较高,w(Mn)/w(S)较低,总氧和大型夹杂物含量较高;浸入式水口为直孔型,结晶器中上升流股较弱,坯壳生长不均匀;拉速较慢,并采用双水口浇铸,结晶器中上升流股更弱,弯月面处钢水供热不足,处于低温状态,保护渣也因温度低而熔融欠佳;二冷强度偏高,矫直辊前异型坯腹板表面温度处于低温脆性区,因此轧制成品H型钢的表面裂纹较多。     

铝钢生产的连铸工艺控制

介绍了武钢第一炼钢厂铝钢生产的连铸工艺控制,主要从钢包、保护浇铸、中包内衬与覆盖剂、塞棒水口、保护渣、结晶器液面自动控制、结晶器振动以及结晶器电磁搅拌等8个方面,分析了其对铝钢生产的影响,提出了相应的控制措施.     

CSP板卷及冷轧镀锌板表面缺陷分析

为研究CSP及其后续产品的表面质量,对马钢CSP、冷轧和镀锌生产线投产以来出现的主要表面缺陷进行分析,研究结果表明:夹杂类缺陷、边裂和氧化铁皮压入是热轧板卷的主要缺陷,这些缺陷将不同程度地遗传到后续产品.产生表面缺陷的主要原因有钢水质量、连铸和轧制工艺、除鳞工艺和后续设备自身状况等,分析认为提高钢水和连铸坯质量是消除热轧板卷和后续产品表面缺陷的关键.     

连铸板坯表面纵裂的成因分析及控制措施

结合天铁炼钢厂0#连铸机的实际生产情况，从多方面分析了表面纵裂的产生因素，发现表面纵裂与钢水成分、拉速、钢水过热度、结晶器冷却强度、保护渣等因素密切相关。通过采取对转炉钢水控制终点化学成分、稳定连铸拉速、优化结晶器冷却制度、改进保护渣性能等相应措施，使表面纵裂得到有效控制。     

连铸结晶器过程综合冶金行为的数值模拟

 结合连铸机设备工艺条件和所采用浸入式水口结构进行了结晶器内钢水流动、自由液面以及传热凝固等冶金现象的综合描述和数值分析。结果表明：浸入式水口通过控制钢水射流形态和强度可以显著影响结晶器熔池液面的起伏波动;上旋涡流股由液面返回时的抽引作用是波动起伏的主要原因,波谷处的液面流速最大;除钢水射流及其邻近钢水外,结晶器熔池中绝大部分钢水都因强烈对流和湍流扩散而保持其温度在液相线上恒定,研究条件下的熔池液面钢水最大过热度可达2 K以上,但此时的液面最大波高差和最大流速分别为9 mm和036 m/s。     

低碳铝镇静钢表面缺陷控制

介绍了低碳铝镇静钢轧后容易出现的几种主要钢质缺陷,并对缺陷的产生原因进行了初步分析,通过改进钢水的化学成份,降低钢水氧化性,适当延长钢水炉外处理时间和降低浇铸时中间包水口吹氩量,可有效减少低碳铝镇静钢的轧后缺陷率.     

Some Thermophysical Properties of Liquid Cr‐Mn‐Ni‐Steels

In the last years new Cr‐Mn‐Ni‐TRIP/TWIP steels have been developed at the Institute of Iron and Steel Technology, Freiberg University of Mining and Technology. Within the Collaborative Research Center SFB 799, the ZrO₂‐ceramic‐TRIP‐steel composite materials are produced using the infiltration of open foam ceramics with liquid steel and using powder metallurgy with small additions of ceramic powder before sintering. The thermophysical properties of liquid steel play an important role in both production routes. They affect the infiltration efficiency in one process and the produced powder size in the other, and therefore finally determine the composite properties. In this work some of these properties were estimated, as they are not available in literature. The investigated steels contain approximately 16% chrome, 7% manganese and 3% to 9% nickel. The surface tension was estimated using two methods: the drop weight method and the maximum bubble pressure method. In the drop weight method similar conditions at the gas/metal interface exist as during the atomization or the infiltration process, where liquid metal is exposed to high volume of inert gas. In all these cases the evaporation of manganese affects the surface tension. For comparison of results and for estimation of the liquid steel density the maximum bubble pressure method was used where the evaporation of manganese is limited. The wettability on partially MgO‐stabilized ZrO₂ ceramic substrates and its change with contact time was determined using the sessile drop method.     

电镀锌耐指纹板表面黑斑的分析与控制

通过现场生产跟踪和实验室分析,确定电镀锌耐指纹板表面黑斑属于缺陷部位。通过工艺改进,提高了镀液的稳定性,减少了镀液残留量,带钢出镀槽后清洗较干净,电镀锌耐指纹板表面的黑斑缺陷得到了有效控制。