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。     

含钛不锈钢连铸板坯夹杂物行为研究

本文研究含钛不锈钢中N、O、Al变化及钢包、中间包，结晶器和铸坯中夹杂物类型、数量，尺寸及分布．讨论了铸坯中夹杂物来源受防止对策     

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.     

管线钢夹杂物控制技术的改进

对宝钢管线钢精炼和连铸过程钢中夹杂物的变化规律进行了系统评估,得出了LF、RH、中间包和连铸坯过程中夹杂物的特点及变化规律。在此基础上,通过工艺技术的改进,使钢中夹杂物的尺寸、形貌和化学成分等得到了有效控制。10μm以上尺寸的稍大颗粒的夹杂物去除效果较好,铸坯中夹杂物的平均尺寸达到2μm以下;夹杂物的数量明显降低;夹杂物成分更集中于Ca系夹杂;高等级管线钢中间包成品氧含量平均达到11×10-4%。     

20CrMnTi冶炼过程中夹杂物行为研究

采用金相观察、扫描电镜(SEM)、电子探针(EDS)和大样电解等手段,对20CrMnTi钢中非金属夹杂物的分布行为进行研究。结果表明:LF精炼促进非金属夹杂物的去除,但浇注过程存在吸气现象,造成铸坯中T[O]和[N]含量分别为18.53×10-6和46.94×10-6;铸坯中显微夹杂物体积率较高,为0.085%~0.11%;钢液和铸坯中显微夹杂物主要为氧化物、硫化物、硅钙和钙铝酸盐复合夹杂,是典型的脱氧和脱硫产物;中间包钢液和铸坯中大型夹杂物含量分别达到1.011 mg/kg和0.785 mg/kg,主要为S iO2类和硅铝酸盐复合夹杂,这些夹杂物中K2O和Na2O含量较高,是典型的含有结晶器保护渣成分的复合夹杂物。     

LD-LF-CC工艺生产20管坯钢洁净度分析试验

为考察宣钢LD—LF—CC工艺生产的20管坯钢的洁净度,对LF炉—中间包—铸坯工序跟踪取样,采用氧氮化学分析、光学显微镜分析、扫描电镜-能谱分析和大样电解等方法研究了各工序夹杂物的形貌、尺寸、数量及组成。结果表明,从中包到铸坯增氮明显,氧含量呈下降趋势;钢中夹杂物类型常规,主要为复合氧化物类和由复合氧化物、硫化钙构成的复合夹杂物。大型夹杂物来源主要是渣层、耐火材料和二次氧化产物等。铸坯中大型夹杂物含量较高,表明中间包去除大型夹杂物效果欠佳,结晶器环节存在较明显的卷渣现象。     

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。     

连铸坯夹杂原因分析

造成连铸坯宏观夹杂的原因是钢液被二次氧化形成夹杂以及中间包中的夹杂物卷入钢液进入结晶器而形成铸坯夹杂，采取保护浇铸坯夹杂保证中间包液面达到一定高度，及时捞渣等措施，可减少铸坯夹杂，改善铸坯质量。     

中间包通道式过滤器对硅钢W470中夹杂物的影响

利用小样电解+ ASPEX扫描电镜等夹杂物检测方法,研究了使用中间包通道式过滤器前后的冲击区和浇注区的钢液以及铸坯中非金属夹杂物类型和尺寸的变化规律.结果 表明,使用过滤器后,浸入式水口基本未堵塞;过滤器对夹杂物尺寸大于30 μm以上的夹杂物颗粒有良好的去除效果;从夹杂物总数来看,冲击区＞铸坯＞浇注区,这是因为浇注区钢...     

开浇第一炉连铸坯夹杂物形成原因与控制措施

应用氮成分分析、Al烧损分析、硫印分析等分析方法,研究了转炉—LF—RH—连铸机生产宽厚板连铸坯开浇第一炉夹杂物形成原因及控制措施。结果表明,通过优化软吹工艺、增设中间包吹氩、减少开浇出苗时间、提高开浇操作水平、快速提拉速与减少浸入式水口插入深度,开浇第一炉连铸坯夹杂物含量比原来明显减少;同时,第一炉表面夹杂缺陷率大大降低,由优化前的42.1%降低为10.5%;铸坯中夹杂物在厚度方向上分布不均匀,铸坯厚度1/4处夹杂物较多,铸坯厚度中心有夹杂物聚集现象;在铸坯宽度方向的边部,钢中所含夹杂物较少;在铸坯宽度方向1/4处,钢中夹杂物显著增多;在铸坯中部,夹杂物明显增加。     

Fluid Flow,Heat Transfer and Inclusion Motion in a Four‐Strand Billet Continuous Casting Tundish

Inclusions in the steel in a four‐strand continuous casting tundish, billet and wire products are firstly investigated with industrial trials, and the fraction of inclusions removed in terms of total oxygen in the tundish is measured. Then the 3‐dimenional fluid flow, heat transfer and inclusion motion in the tundish are numerically simulated. The κ‐? two‐equation model is used to model turbulence. Inclusion motion and trajectories are calculated by considering drag force and buoyancy force, coupling the effect of turbulent fluctuation (Random Walk Model). The effect of strands‐blocking on the fluid flow, heat transfer and inclusion removal is studied. A new design of tundish is proposed focusing on removing more inclusions from the molten steel.     

底吹气中间包内钢液流动及夹杂物去除模拟研究

通过40 t中间包的1:3水模型实验,对小方坯连铸6流中间包内钢液的流场进行了测定,研究了5种不同底吹气方案对中间包内钢液流动特性和夹杂物去除的影响。结果表明,在注流区吹气能延长钢水在中间包内的停留时间,减弱湍流强度,同时注流区内吹气可将气泡击碎成弥散小气泡促进了夹杂物上浮,夹杂物去除效果最佳。在近流与中流水口之间吹气,可改善各流的流动特性,中间包内的流动状况最佳,但近流处夹杂物去除效果略差。在中流和远流水口之间吹气,流场改善效果不理想。     

特殊钢的连铸

特殊钢一般含有一定的合金元素,冷却凝固状态不同于普通碳素钢,在连铸坯中更易产生成分 和组织偏析,和表面裂纹等缺陷。所以冶炼特殊钢时应提高钢水的纯洁度,减少夹杂物含量和改善夹杂物形 态,连铸时采用钢液二次氧化和污染,以减少铸坯低过热度(10～15℃)浇注和保护浇铸技术,防止成分和组 织偏析,提高铸坯表面质量和内部致密度。叙述了连铸保护浇铸技术,中间包冶金,电磁搅拌、凝固末端轻压 下特殊钢连铸专用覆盖剂、保护渣和自动化技术。讨论了特殊钢连铸工艺参数,存在的问题和对策。     

气幕挡墙中间包仿真优化及其冶金效果

根据水钢炼钢厂150 mm×150 mm六流连铸32 t中间包的结构操作工艺参数,采用数模仿真法研究了气幕挡墙技术对中间包内钢液流动特性及夹杂物去除的影响,并对HPB235和65钢进行了工业试验。结果表明,气幕挡墙可以有效改善钢液的流动状态,均衡各出口停留时间,有效延长钢液的平均停留时间,降低死区体积,提高夹杂物去除率。该技术适应多流中间包纯净钢冶炼的需求。     

六流方坯中间包流场的物理模拟和冶金效果

通过在中间包内砌筑墙和坝,改变中间包内钢水的流动状态,对安阳钢铁集团有限责任公司六流方坯中间包内部结构进行优化设计,建立良好的中间包流场和温度场,解决了该厂连铸生产过程中的漏钢、套眼等问题,为降低钢水过热度、提高钢水可浇性、促进夹杂物上浮及开发新产品奠定了基础.     

CSP中间包夹杂物去除效果的试验研究

 夹杂物对钢的性能有很大影响,尤其是对钢水纯净度要求较高的硅钢,因此在硅钢生产过程要采取措施严格控制夹杂物的含量。本文研究了马钢薄板坯连铸连轧生产硅钢时中间包内夹杂物的种类、含量及粒度组成等,分析中间包内夹杂物的分布,从而评价中间包去除夹杂物的能力。试验结果表明：改造优化以后的中间包基本能够去除>40m的大型夹杂物,也为<30m的小型夹杂物提供了聚集、长大的动力学条件,中间包去除夹杂物的能力较强,为生产高品质的硅钢提供了有力保障。     

EAF-LF (VD) -HCC流程生产钻杆管用钢26CrMoNbTiB的洁净度

26CrMoNbTiB钢由45 t EAF-LF(VD)-Φ80～180mm管坯HCC流程冶炼。该钢各工序的洁净度试验结果表明,LF-VD后钢中氧含量为(8～18)×10^-6,平均夹杂物数量最低为2.31个/mm²,连铸坯平均夹杂物数量为3.66个/mm²,≥50μm大型夹杂物平均含量为4.08 mg/10 kg。加强钢包到中间包长水口的密封保护和采用钢包下渣检测装置,提高中间包容量和采用挡渣墙是进一步提高铸坯洁净度的关键工艺措施。     

高压气瓶钢34Mn2V 200 mm×200 mm轧坯角部拉裂缺陷的控制工艺

通过工艺对比分析了34Mn2V高压气瓶用钢中间包浇铸温度、结晶器液面波动、[Als]、中问包炉次和280 mm×380 mm连铸坯拉速波动对轧坯角部拉裂的影响。提出减小RH加Al量,按[Als]0.01%控制;RH后喂Ca-Si线;适当提高连铸钢液温度,控制中间包钢水温度1 520～1 530℃;控制浇铸过程塞棒吹氩量≤10 L/min;结晶器液位波动±3 mm等工艺措施。应用结果表明,轧坯角部拉裂缺陷率由原来的23.57%降至1.21%。     

中间包内部结构对铸坯洁净度的影响

通过1:2.5中间包水模型试验对4流25 t两种控制装置中间包内流场进行了研究,并通过工业生产试验了原中间包和改变挡墙侧导流孔孔径、倾角,并增加湍流控制的改进型中间包对325mm×280 mm GCr15钢铸坯洁净度的影响。结果表明,改进型中间包能增加钢液在中间包内的停留时间,减小中间包的死区比例,提高夹杂物的去除率。与原中间包相比,从改进型中间包到铸坯过程钢中总氧去除率提高,大型夹杂物含量降低44.9%。     

高端抗硫管线钢非金属夹杂物研究

采用扫描电镜和大样电解等检验方法对抗硫管线钢的冶炼过程试样和连铸坯中夹杂物的数量、尺寸、成分、形貌进行系统分析。结果表明:钢液经过LF精炼后,显微夹杂物的面积比降低了34.7%;中间包钢液的夹杂物面积比较VD出站增加了6.1%。LF进站钢液中的夹杂物主要为Al_2O_3夹杂物,在LF精炼和VD真空处理过程中由于钢渣间的相互作用,形成以CaO、MgO、Al_2O_3为主要组成的复合型夹杂物。钙处理后夹杂物中的CaO和Al_2O_3的物质的量比接近12∶7,并与钢液发生了脱硫反应,形成了含CaS的复合夹杂物。中间包开浇阶段铸坯中的显微夹杂物和大型夹杂物都明显高于稳定浇铸状态;在稳定浇铸状态下,铸坯中的w(T[O])小于15×10~(-6),大型夹杂物的含量小于0.2 mg/kg;大型夹杂物的主要来源是钢包引流砂、结晶器保护渣。