连铸中间包钢水的清洁度

针对宝山钢铁（集团）公司６０ｔ中间包，通过系统取样，研究了钢水流动控制、覆盖剂、内衬材质及保护浇注对中间包钢水清洁度的影响。结果表明，在中间包适当位置使用挡墙、坝和过滤器有利于促进夹杂物的去除；使用高碱度、低ＳｉＯ２的覆盖剂及ＭｇＯ－ＣａＯ质内衬有利于改善钢水的清洁度；长水口保护浇注可使钢水中吸氮量降至（３～５）×１０－４％。同时，运用Ｋ—ε双方程模型计算了中间包三维流场，从数学模型上分析了中间包流动控制装置对去除夹杂物的影响，为进一步提高中间包钢水清洁度提供了依据。     

高速连铸钢水温度控制

介绍了攀钢在连铸机开展１．８ｍ／ｍｉｎ高速连铸改造的温度控制实践,采取了钢包保温,钢包预热ＬＦ工位钢包炉加热和废坯降温调节钢包钢水温度,中间包保温控制浇注过程浊除等措施,连铸钢水出钢温度比原来降低１０～１５℃,取得中间包钢水过热度≤２５℃的良好效果。     

板坯连铸机保护浇注研究

通过对板坯连铸机保护浇注工艺技术研究,针对钢包钢流、中间包冲击区、钢包开浇初期钢水、中间包注流等与空气接触的部位保护浇注措施优化改进,有效地防止了钢水二次氧化,提高了铸坯质量。     

对等离子加热技术的探讨

“低温快铸，恒温恒铸”是取得完美铸坯质量及保证连铸机产量的前提条件，中间包钢水温度也就是浇注温度过低或过高，都会给其带来不利影响，因此，在开浇初期，换钢包，浇注末期采用中间包加热是以补偿钢水温度的降低，使钢水温度保持在目标温度附近－等离子加热技术应运而生。     

中间包钢水净化技术

中间包是炼钢连铸系统的关键装备之一，在连铸生产过程中起着贮存、稳流、减压、分流钢水的作用，常见的中间包有长方形、T形、C形、三角形和H形结构。重点介绍了中间包钢水净化技术：通过在钢水表面加入双层渣隔绝空气，防止钢水二次氧化；应用大容量、深熔池中间包增加钢水停留时间，控制钢包渣的卷入；增设挡墙和挡坝等设施改善钢水流动方向，消除死区；应用钢包下渣检测装置控制和减少夹杂物来源；通过中间包吹氩和气幕挡墙吹氩技术均匀钢水成分和温度，保证夹杂物充分上浮和去除；优化中间包耐材质量，提高中间包使用寿命，减少夹杂物的产生。同时对真空浇注技术、电磁过滤技术和旋转磁场钢水净化技术进行了分析，指出了中间包钢水净化技术，未来仍应在优化中间包的结构形式和流场、改善钢水中夹杂物的形状和变性处理技术，完善功能件的种类和布置以及耐火材料质量方面做重点研究。     

薄板坯连铸保护浇注工艺研究

钢水在浇注过程中如果保护措施不到位,空气很容易进入钢水并导致其氧含量和氮含量增加,从而恶化钢水质量。通过研究首钢京唐公司MCCR产线连铸保护浇注工艺,分析了钢包自开率、钢包下渣检测系统、钢包长水口+中间包保护浇注等因素对保护浇注的影响,并提出了相应的保护浇注措施。实施后,中间包铝损和铝比合格率不断上升,铸机保护浇注效果良好。     

中间包钢水夹杂分离的研究

据“Steelmaking Conference Proceedings”1987;70报道,中间包钢中总氧含量是夹杂物含量的一个重要指标。钢包到中间包注流的保护可减少中间包O_2含量,从70PPm降到17PPm。通过使用中间包作为夹杂分离装置,可进一步减少中间包夹杂含量。     

中间包钢水加热装置

根据《TISI J》1983年第23卷,第9期报道:在连铸生产中,中间包钢水温度在浇注开浇阶段,钢水温度降低。浇注中期,注温恢复正常。浇注后期,注温又有所降低。中间包钢水温度皮动情况不仅明显地影响注流质量,而且也会给生产带来操作事故,如中间包漏纲或水口堵塞。     

低碳铝镇静钢中间包浇注过程夹杂物的行为

 通过对BOF-Ar站-CC炼钢流程生产低碳铝镇静钢的中间包不同浇注时间取样及正常坯的取样,采用氧氮化学分析、光学显微镜以及扫描电镜-能谱(SEM+EDS)等多种方法研究了中间包浇注过程夹杂物特征的变化。结果表明：每炉钢包开浇时与浇注末期,钢中T[O]含量均高于浇注中期的T[O]含量,这是由于换包过程中钢水被二次氧化;中间包钢水及正常坯中的夹杂物,按照其形貌与成分可以分为以下3类：Al2O3基夹杂物,MnS基夹杂物,来自中间包覆盖剂或者钢包下渣所卷入的外来夹杂物。中间包及铸坯中的夹杂物主要以1~4 μm的Al2O3为主,同时在铸坯中发现了大量的MnS夹杂物,使铸坯中夹杂物的数量密度升高。当钢液中硫含量较高时,铸坯中气泡+Al2O3类型的夹杂物增加。在当前的工艺条件下,交换钢包之后的开浇阶段与浇注末期,钢水的二次氧化对铸坯的洁净度产生重要影响,同时应合理控制钢中的硫含量,减少铸坯中气泡+Al2O3类型的夹杂物,避免钢液在凝固过程中析出大量的MnS夹杂物。     

连铸中间包水口结瘤原因分析及改进措施

从钢包炉、VD炉精炼后的炉渣中FeO含量、连铸钢种、中间包钢液的Ca/Al比等方面分析了连铸中间包水口结瘤的影响因素.根据这些影响因素可能的结果,制定了防止连铸中间包水口结瘤的措施方案.     

短流程生产齿轮钢钢中氮含量的变化规律研究

通过对钢包、中间包及连铸坯各个环节氮含量的分析,找出齿轮钢连铸过程的增氮规律,钢包到中间包平均增氮10.5×10^-6,中间包到结晶器平均增氮4.5×10^-6。通过采取控制钢中的铝含量、氩封、水口保护和用好中包渣等措施,连铸过程中齿轮钢的增氮量可降到10×10^-6以下。     

短流程生产齿轮钢连铸过程钢中氮含量的变化规律研究

通过对连铸过程钢包、中间包、成材各个环节氮含量的分析,找出连铸过程的增氮规律,钢包到中间包平均增氮10．54×10-6,中间包到结晶器平均增氮4．5×10-6.通过采取对钢中的铝含量进行控制、氩封、水口保护和用好中包渣等措施,把连铸过程中齿轮钢的增氮量降到10×10-6以下。     

转炉-精炼-连铸过程钢中氧的控制

结合近年来的文献和笔者的研究工作,概要论述了转炉—精炼—连铸过程中钢洁净度(以总氧含量T[O]表示)的控制及夹杂物对产品质量的影响。提高钢的洁净度应从产生夹杂物的源头抓起,尽可能降低转炉终点氧含量。根据生产统计数据,建立了转炉终点氧预报模型。介绍了硅镇静钢、硅铝镇静钢、铝镇静钢三种脱氧模式及脱氧产物的控制方法。采用钢包精炼方法把夹杂物消灭在钢水进入结晶器之前是获得“干净”钢水的关键。介绍了RH、LF、中间包钢水总氧预报模型。介绍了在连铸过程中防止钢水再污染和进一步去除夹杂物的措施。     

60 t中间包内钢水温度预测模型

根据800炉(300t钢包)样本的多元回归分析,建立了60t中间包内钢水温度-T中间包/℃的预测模型：T中间包=-66.7499+1.03196 T-0.76824x₁-0.00750x₂+0.23253t-0.60624 t²-9.39124×10^-6t³。 式中：T-钢包到达回转台时钢水温度/℃;x₁-钢包浇铸前搁置时间/min;x2-中间包烘烤时间/min;t-钢包钢水浇铸时间/min。对中间包内预测温度统计分析结果表明,中间包钢水预测温度与实测温度之间的误差小于±5℃     

连铸中间包内钢液温度变化规律的研究

通过建立数学模型，研究了连铸过程中开浇、正常浇注、更换钢包、停浇等阶段的中间包内钢液温度变化规律，并分析了影响钢液温度变化的主要因素，为减少钢液温降和合理补偿钢液热量损失提供了理论依据。     

汽车用冷轧钢板表面“翘皮”缺陷产生原因探讨

对DQ1J钢冷轧薄钢板表面“翘皮”缺陷产生的原因进行分析探讨。认为该缺陷与钢中存在气泡密切相关。生产中发现钢包顶渣中FeO含量较高,炼钢工序连铸防堵吹氩量过大,浇铸时结晶器中钢水透过保护渣层有较多气泡冒出。经采取在RH精炼前对钢包顶渣进行改质处理和调整、适当控制连铸中间包塞棒和透气水口氩气流量等措施,该缺陷得到了有效解决。     

CAS OB精炼和连铸过程钢中夹杂物来源示踪研究

通过添加示踪剂研究CAS OB的精炼过程和连铸过程以及板坯钢样夹杂物来源。结果表明,精炼过程和钙处理后的钢中显微夹杂物均含有钢包渣示踪元素镧;中间包钢样中的显微夹杂物同时含有镧和中间包示踪元素铈;板坯中的显微夹杂物含有镧、铈、钾、钠中的几种,说明钢液脱氧产物与钢包渣、中间包覆盖剂、结晶器保护渣均产生了反应。板坯中大型夹杂物主要源于结晶器保护渣,其次源于钢包渣,少部分源于中间包覆盖剂;大型夹杂物同时含有钾、钠、镧、铈中的几种元素,说明大型夹杂物是脱氧产物与卷入钢液中的钢包渣、中间包覆盖剂、保护渣或中间包内衬蚀损产物相互反应的复杂夹杂物。     

Steel Quality Improvement Potentials in the Continuous Casting Process Using State of the Art Refractory Flow Control Systems

In the continuous casting process for high quality steel grades, activities are mainly focused on avoiding reoxidation and promoting non-metallic inclusion removal during steel transfer from the ladle through the tundish to the mould. In this paper, methods to effectively control flow from the tundish to the continuous casting mould are described and specific state of the art refractory solutions are also introduced.     

Effect of Actual Cooling Rate of Ladle Stream on Persistent Metallurgical Performance of a Given Tundish

To evaluate the effect of actual cooling rate of liquid steel in the ladle on the metallurgical performances of a tundish, a transient and coupled computational model was developed to reveal the flow fields, temperature fields, residence time distribution of the molten steel and the inclusion removal efficiency in a typical single-strand tundish with given geometry and process parameters. The results showed that, with the decrease of the ladle stream cooling rate, the temperature difference of bulk flow at the outlet of tundish over a normal casting period decreased from 11.3 to 2.6 K, and the dead volume fraction of the tundish decreased from 17.58% to 14. 35%, while the inclusion removal efficiency was increased especially for the inclusions with the diameter less than 50 μm, whose removal ratio could be increased by 20.62%. When the cooling rate was less than 0.3 K · min-1 , however, the variation rates of the three evaluation criterions above declined significantly, which suggested that a critical value existed for the effect of the cooling rate of ladle stream on the tundish performances. The establishment of the critical ladle stream cooling rate should be very important to achieve persistent metallurgical properties of tundish over the whole casting stage, together with the reasonable ladle insulation design.     

Numerical Simulation for Effect of Inlet Cooling Rate on Fluid Flow and Temperature Distribution in Tundish

 The fluid flow in tundish is a non-isothermal process and the temperature variation of stream from teeming ladle dominates the fluid flow and thermal distribution in tundish. A numerical model was established to investigate the effect of inlet cooling rate on fluid flow and temperature distribution in tundish based on a FTSC (Flexible Thin Slab Casting) tundish. The inlet cooling rate varies from 0.5 to 0.25 ℃/min. Under the present calculation conditions, the following conclusions were made. When the stream temperature from teeming ladle drops seriously (for inlet cooling rate of 0.5 ℃/min), there is a “backward flow” at the coming end of casting. The horizontal flow along the free surface turns to flow along the bottom of tundish. The bottom flow shortens the fluid flow route in tundish and deteriorates the removal effect of nonmetallic inclusions from molten steel. Nevertheless, when the inlet cooling rate decreases to 0.25 ℃/min, the horizontal flow is sustained during the whole casting period. The present research provides theoretical directions for temperature control in teeming ladle and continuous casting tundish during production of advanced steels.