电磁出钢装置中填装料对固-液界面位置的影响

 在电磁出钢系统中 ,为了提高感应加热效果以实现快速出钢 ,需将固-液界面控制在感应线圈的有效加热区内。设计了模拟钢包上水口处固-液界面测量装置,考察了上水口内在高中低碳钢的出钢温度分别为1550、1600、1620℃时,铁碳合金颗粒的成分、形状、大小对固-液界面的影响规律。结果表明：使用铸铁填装料比使用铸钢填装料时固-液界面的下移量要大,并且成分的影响随着钢液温度的升高有增大的趋势;规则球形颗粒比不规则的砂形颗粒对固-液界面位置影响要大,而且固-液界面的下移量随着填装料粒径的增大而增大;选用粒径为2.0mm的铸铁颗粒作为填充料,当出钢温度为1600和1620℃时,固-液界面位置能够进入有效加热区;当出钢温度为1550℃时,使用粒径为4.0mm的铸铁颗粒做填充料时,固-液界面位置也能够进入有效加热区。     

钢包耐火材料与钢液反应的研究现状

随着国家工业的快速发展,对高品质钢的需求增大,侵蚀的耐火材料作为钢中外来夹杂物的主要来源受到广泛关注.基于此,阐述了耐火材料与钢液的反应机制、不同耐火材料与钢液的相互作用以及对钢液质量造成的影响.耐火材料会向钢中溶解并与钢中成分发生反应,之后形成界面层,当界面层是高熔点物质时,会阻碍耐火材料的溶解扩散,当界面层是低熔点...     

吹氨冶炼高氮钢的原理与实验

根据冶金热力学的计算结果,提出了钢液-气相界面可能发生的NH3和[O]、[S]耦合反应.该界面反应过程促使NH3在钢液界面生成易被钢液吸收的活性氮原子,同时,脱除了钢液中的氧、硫杂质元素,与常压下钢液吹氮增氮的工艺比较,可以取消为增氮而采用的钢液预脱氧、脱硫工艺环节,减少钢中非金属夹杂物的生成.10 kg中频感应炉的冶炼实验结果表明,合金成分相同的钢液供给等摩尔氮含量的氮化介质,NH3比N2的增氮效果提高了18%～75%.吹NH3条件下,钢液中保持一定量的氧、硫表面活性元素,有利于氮的吸收.     

钢与TiC颗粒之间界面润湿性分析

 TiC粒子具有高硬度、高熔点和高热力学稳定等特点,以TiC粒子作为增强相具有提高钢基体强度、耐高温和耐磨损等性能的潜力,近年来相关钢种的开发受到越来越多的关注。增强相颗粒与钢基体之间良好的润湿性是提高界面结合强度、防止颗粒在磨损过程中脱落的关键。因此,为了明确TiC粒子与钢基体之间的润湿程度,指导以TiC为增强相的耐磨钢的开发,采用高温座滴法观察钢液滴在TiC基片上的铺展行为,采用电子探针分析钢与TiC颗粒之间微区的元素分布,并结合热力学计算,探究高温下钢液与TiC之间界面润湿行为。结果表明,钢液与TiC之间的润湿性很好,在升温以及保温过程,钢样熔化后能通过TiC基片中的微孔快速渗入到基体内部,表现为钢样向下“坍塌”,直至钢样从观察窗口中完全消失。钢液进入TiC基片内部的同时,钢中氮元素向周围TiC相扩散。电镜分析表明钢液与TiC颗粒界面上没有产生新的相。TiC(TiN)与铁组成的二元相图表明,与TiN相比,TiC在钢液中有较大的溶解度,这解释了TiC-钢系统比TiN-钢系统润湿性好的原因。钢液与TiC颗粒之间的界面润湿性好且不发生化学反应,保证了TiC颗粒可作为增强相来提高钢的耐磨性能。为TiC颗粒与高钛钢之间的润湿性研究提供借鉴,为高钛耐磨钢成分的设计提供理论指导。     

微孔MgO耐火材料对钢液洁净度的影响

摘要：通过浸泡实验研究了3种镁质（致密镁质、微孔MgO质、镁碳质）耐火材料与超低碳钢液(1560℃)的相互作用,考察了不同浸泡时间(0～35min)钢中O、N、C和Al、Si、Mn含量及钢中夹杂物的成分、数量、分布等特征的变化,并对耐火材料与钢的界面层进行了观测和分析。结果表明,随着浸泡时间的延长,3组钢中氧含量均先升高再降低,均对钢液有一定的污染,钢中夹杂物的数量增加,夹杂物种类由Al2O3-MnO夹杂逐渐转变为Al-Mg-Si-Mn-O复合夹杂。与致密镁质耐火材料相比,微孔MgO质和镁碳质耐火材料与钢的界面处分别能形成连续的镁铝尖晶石层和致密的MgO层,有助于降低耐火材料的侵蚀以及对钢液的污染。此外,与不含碳的镁质耐火材料相比,镁碳质耐火材料对钢液增碳严重。因此,微孔MgO质耐火材料不仅对钢液的二次污染小、不会向钢液增碳,而且还可以吸附钢中氧化铝夹杂,更有利于超低碳洁净钢的生产。     

钢液真空处理挥发脱砷

钢液真空处理时可以实现挥发脱砷，脱砷过程可分为砷在钢液内部传质、砷在钢液表面蒸发、砷在气相中传质三个环节。加强钢液内部砷的传质、增大钢液－气相接触界面及提高钢液真空处理温度都可提高挥发脱砷的速度。     

微孔MgO耐火材料对钢液洁净度的影响

通过浸泡实验研究了3种镁质(致密镁质、微孔MgO质、镁碳质)耐火材料与超低碳钢液(1 560℃)的相互作用,考察了不同浸泡时间(0～35 min)钢中O、N、C和Al、Si、Mn含量及钢中夹杂物的成分、数量、分布等特征的变化,并对耐火材料与钢的界面层进行了观测和分析。结果表明,随着浸泡时间的延长,3组钢中氧含量均先升高再降低,均对钢液有一定的污染,钢中夹杂物的数量增加,夹杂物种类由Al_2O_3-MnO夹杂逐渐转变为Al-Mg-Si-Mn-O复合夹杂。与致密镁质耐火材料相比,微孔MgO质和镁碳质耐火材料与钢的界面处分别能形成连续的镁铝尖晶石层和致密的MgO层,有助于降低耐火材料的侵蚀以及对钢液的污染。此外,与不含碳的镁质耐火材料相比,镁碳质耐火材料对钢液增碳严重。因此,微孔MgO质耐火材料不仅对钢液的二次污染小、不会向钢液增碳,而且还可以吸附钢中氧化铝夹杂,更有利于超低碳洁净钢的生产。     

中薄板坯连铸结晶器钢/渣界面行为数值模拟

利用VOF（volume of fluid）方法和Lagrangian离散模型模拟了厚度为135mm中薄板坯连铸结晶器内的钢液流动及钢／渣界面波动行为,分析了结晶器宽度、水口浸入深度、水口侧孔倾角、拉速和吹氩对结晶器内钢液流动和液面波动的影响规律．结果表明：钢液从三孔浸入式水口流入结晶器后形成上、下三个回流区;吹氩使结晶器上回流区靠近水口附近形成二次涡流;在一定拉速下,增加水口侧孔倾角和浸入深度均能有效抑制钢／渣界面波动;增加拉速和在一定拉速下增加结晶器宽度均将加剧液面波动．     

中间包微孔MgO耐火材料与钢液反应行为

为了评估新型中间包微孔MgO耐火材料与钢液的反应性,系统测定了不同钢液与微孔MgO耐火材料表观接触角,研究了界面化学反应产物以及钢中夹杂物组成的变化.结果 表明:含硫钢在微孔MgO耐火材料上铺展性最好,帘线钢次之,模具钢最差,主要是表面活性元素S降低了钢液表面张力所致;熔钢与耐火材料的界面行为中既包含了物理渗透又包含了...     

铝镇静钢中夹杂物形态对其去除的影响

为了研究夹杂物形态对其去除的影响,采用工业试验研究分析了钢中夹杂物的种类与全氧质量分数的关系,并通过水模型试验研究了夹杂物在钢-渣界面的去除行为,讨论了固态夹杂物和液态夹杂物的去除行为差异。试验结果表明,在RH精炼前对钢液进行钙处理会严重限制RH去除夹杂物的能力,因而这种方法并不适合于对全氧要求严格的钢种;夹杂物的形态对其在钢-渣界面的分离有重要的影响,相比固态夹杂物,液态夹杂物在钢-渣界面的分离需要更长的时间,在其未彻底分离之前很有可能会被钢液流动再次带回钢中,因而更难去除。为了获得更低的全氧质量分数,在铝镇静钢的精炼过程最好能使夹杂物保持固态并且与钢液不浸润。     

Surface phenomena and continuous casting

Understanding the transformation of liquid steel to solid steel is the most fundamental aspect of continuous casting;however,it remains a complex subject with a number of unresolved issues.In this paper,the following aspects of mold operation which give rise to sub-surface defects will be discussed;meniscus solidification,surface and interfacial energies,effects of gas bubbles,and the dynamic nature of the liquid slag-liquid steel interface.     

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。     

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。