换包后中间包内夹杂物运动行为

采用数值模拟与工业试验相结合的研究方法,分析中间包在换包后包内夹杂物颗粒在非等温条件下的运动行为。研究结果表明,换包后,钢中不同尺寸的夹杂物有分离趋势,且小于50μm夹杂物的去除条件逐渐变差。在浇注中后期,小于50μm夹杂物倾向于跟随流体沿中间包底部流出中间包,夹杂物的去除效果进一步变差。工业试验结果表明,通过在中间包底部吹入氩气的方式,改善了换包后夹杂物去除的不利影响。中间包底吹氩气前,大于50μm夹杂物的数量密度为0.008 8个/mm~2;中间包底吹氩气后,铸坯中大于50μm夹杂物的数量密度为0.002 5个/mm~2。     

大管坯连铸中间包钢液内夹杂物去除的研究

通过中间包水模型试验和工业试验研究了U型挡墙中间包和Y型挡墙中间包对夹杂物去除的影响.结果表明:Y型挡墙中间包能提高夹杂物的去除率.与U型挡墙中间包相比,从中间包到铸坯,钢中平均总氧去除率显著提高,铸坯中大于50μm的夹杂物显著减少,而显微夹杂数目变化不大;同时Y型挡墙中间包内各流夹杂物分布较均匀.使用U型挡墙中间包时,中间包到铸坯过程吸氮较少.     

板坯连铸中间包气幕挡墙夹杂物去除的研究

分析了中间包不加气幕挡墙和加气幕挡墙吹氩时夹杂物上浮速度与气泡直径、夹杂物直径和密度的关系。气泡尺寸对夹杂物的上浮速度影响比较明显,夹杂物的密度对上浮速度的影响不大。进行了中间包气幕挡墙的工业试验,试验表明:中间包底吹气对钢液中小夹杂物的去除作用不明显,而对大型的夹杂物去除效果显著。     

连铸中间包内夹杂物去除的水模拟试验与工业实践

通过中间包水模型试验和工业试验,研究了U型挡墙中间包和Y型挡墙中间包对夹杂物去除的影响。结果表明：Y型挡墙中间包能提高夹杂物的去除率。与U型挡墙中间包相比,从中间包到铸坯过程钢中平均总氧去除率显著提高,铸坯中大型夹杂物含量显著减少,而显微夹杂数目变化不大;同时Y型挡墙中间包内各流夹杂物分布较均匀。使用U型挡墙中间包时,中间包到铸坯过程吸氮较少。     

中间包底吹氩水模型试验及冶金效果

通过水模型试验和工业试验,研究了中间包底吹氩参数对中间包流场的影响。水模型试验结果表明:中间包底吹气可以改善中间包流场,较佳的吹气参数是透气砖距离冲击区765 mm,吹气量在0.06~0.10 m3/h。工业试验结果表明:中间包采用底吹氩后,T[O]降低了26.67%;大型夹杂物总含量由0.430 mg/kg降至0.079 mg/kg,降低了81.82%。     

Study on cleanliness of SPHC steel by CSP process

用金相观察、扫描电镜、电子探针和大样电解等对SPHC钢中非金属夹杂物进行研究。结果表明：铸坯中叫（T．O）=（28-33）×10-6 W（N）=（30-43）X10;中间包到铸坯单位面积内夹杂物平均个数由8．9793降低到7．3442个／mm2,中间包钢液及铸坯夹杂物粒径小于10μm的比例均为93％;中间包钢液中每10kg中大型夹杂物为6．8mg正常生产情况下,铸坯中大型夹杂物减少到5．9mg;发生卷渣时,大型夹杂物大幅上升,达到12．3mg,且100-280μm的夹杂物达到26．32%;中间包中夹杂物主要为脱氧产物以及脱氧后形成的复合夹杂物,铸坯中主要为复合夹杂物,中间包和铸坯中大型夹杂物主要为硅铝酸盐类复合夹杂物和硅酸盐类,并发现Mg、K等元素,说明中间包衬被侵蚀、结晶器发生卷渣现象。     

45A钢方坯夹杂物行为研究

为了了解45A钢铸坯夹杂物行为,利用显微镜、电子探针和大样电解等分析方法对45A钢铸坯中夹杂物分布、数量和种类做了分析。结果表明:铸坯夹杂物整体控制水平较好,其中铸坯夹杂物指数平均为22.2个/mm2,铸坯中心夹杂物指数为25.8个/mm2;铸坯大样电解结果表明大型夹杂物总量平均为2.23 mg/(10 kg),夹杂物直径都大于300μm;大型夹杂物主要来源于结晶器卷渣、氧化产物和中间包覆盖剂等。     

中间包V型挡墙的研究与应用

扫描电镜分析表明,铸坯夹杂物主要有Al2O3以及CaO-A12O3-SiO2-MgO系复合夹杂物。为了促进夹杂物在中间包内充分上浮,设计了4种挡墙进行水模对比试验,V型挡墙和20°孔洞倾角效果最好。现场应用表明,挡墙优化了中间包流场,均匀了中间包温度,促进夹杂物的积聚上浮,提高了中间包钢水的洁净度。大样电解结果表明,使用中间包挡墙后,夹杂物数量平均由35.740mg/10kg降为7.526mg/10kg。     

单流中间包结构优化及工业试验

通过采用相似比为1∶2的水模型对某厂中间包控流装置进行全因素正交试验,研究了下挡墙高度与位置对中间包流场的影响规律,找到最优的控流方式,并在现场进行了优化前后工业对比试验。研究结果表明:合理的下挡墙位置与高度组合对中间包内钢液流动行为有着重要作用,将原型中间包下挡墙向注流区移动1 m后(B15方案),中间包平均停留时间较原方案提高14.3%,死区体积较原方案下降了10.58%,滞止时间较原方案增加了11.8%,并且包内钢水的流动状态得到较大改善;同时中间包后期w(T.O)较原型下降47.3%,铸坯中大型夹杂物含量下降了62.3%,优化后几乎没发现尺寸大于300μm大型夹杂物,铸坯中全氧含量控制较稳定,夹杂物去除效果得到明显改善。     

中间包挡墙优化的数值模拟与实践

为了改善首钢三炼钢2号铸机铸坯夹杂物水平,对中间包挡墙结构进行了优化,并对中包内钢水流场进行了三维数值模拟,分析了钢水流场对去除夹杂物的影响.模拟及生产实绩表明：高挡墙方案均具有改善中包冶金效果,V形高挡墙方案安装使用过程结构稳定性更好,采用带导流孔的全挡墙钢水流场分布更加合理,有利于夹杂物的去除.