钢铁冶炼新技术讲座之十二

2 提高连铸坯洁净度技术 连铸过程中生产洁净钢，一方面是去除液体钢中氧化物夹杂，进一步净化进入结晶器的钢水，另一方面是防止钢水的再污染。对于液体钢中夹杂物去除主要决定于夹杂物形成、夹杂物传输到钢——渣界面和渣相吸附夹杂物。对于防止连铸过程钢水再污染．主要决定于：     

非金属夹杂物模型研究

最近几年，对板坯表面质量的要求日益严格。钢水中的非金属夹杂物将导致薄钢板的表面缺陷并堵塞连铸过程中的水口。为此，国外有人采取了很多方法来去除钢水中的非金属夹杂物。在一项研究中，根据湍流凝聚和斯托克斯凝聚开发了中间包和连铸结晶器中非金属夹杂物凝聚和上浮的数学模型。得到下列结果：在中间包中，斯托克斯凝聚机理起主导作用，并且让钢水在中间包中保持足以佑夹杂物上浮的时间县非常雷萼的．     

连铸中间包内钢水夹杂物运动行为的数学模拟

在连铸中间包中钢水流动、混合及停留状况仿真计算的基础上，通过对中间包钢水中夹杂物运动行为的数学模拟，研究了探讨了夹杂物碰撞长大、上浮排除以及被耐炎材料墙壁粘结吸附等现象。结果发现：中间包钢水中夹杂物的排除与钢水平均停留时间有密切关系，其中上浮排除的夹杂物约占排除总量的90％。另外，大颗粒夹杂物比小颗粒夹杂物容易排除，而且夹杂物能够在钢水流经中间包过程中长大，但中间包钢水流动所提供的湍动条件对夹杂物长大的促进作用不充分。     

非金属夹杂物模型研究

最近几年，对板坯表面质量的要求日益严格。钢水中的非金属夹杂物将导致薄钢板的表面缺陷并堵塞连铸过程中的水口。为此，国外有人采取了很多方法来去除钢水中的非金属夹杂物。在一项研究中，根据湍流凝聚和斯托克斯凝聚开发了中间包和连铸结晶器中非金属夹杂物凝聚和上浮的数学模型。得到下列结果：在中间包中，斯托克斯凝聚机理起主导作用，并且让钢水在中间包中保持足以使夹杂物上浮的时间是非常重要的。在结晶器中，氧气泡可能聚集在许多三氧化二铝夹杂物的表面上。这可能在板坯中形成大的三氧化二铝串状物。     

1Cr18Ni9Ti连铸中板质量剖析

１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ连铸表面缺陷直接影响产品表面质量。铸坯表面质量缺陷主要是非金属夹杂所致，夹杂物取决于钢水的纯净度和浇注过程的再污染程度。通过强化连铸标准化操作，严格控制钢水温度，加强无氧化保护浇注，防止钢水二次氧化，哟化铸珠两面均衡剥皮和加强局部缺陷甭除，取得明显效果。     

非金属夹杂物模型研究

最近几年，对板坯表面质量的要求日益严格，钢水中的非金属夹杂物将导致薄钢板的表面缺陷并堵塞连铸过程中的水口。为此，国外有人采取了很多方法来去除钢水中的非金属夹杂物。在一项研究中，根据湍流凝聚和斯托克斯凝聚开发了中间包和连铸结晶器中的非金属夹杂物凝聚和上浮的数学模型。得到下列结果：在中间包中，斯托克斯凝聚机理起主导作用，并且让钢水在中间包中保持足以使夹杂物上浮的时间是非常重要的。在结晶器中，氩气泡可能聚集在许多三氧化铝夹杂物的表面上，这可能在板坯中形成大的三氧化铝串状物。     

中间包镁钙质喷涂料及高钙覆盖剂对钢水洁净度的影响

通过对比中间包镁质喷涂料和低碱度覆盖剂与镁钙质喷涂料和高钙覆盖剂对钢水洁净度的影响，结果表明，使用镁钙质喷涂料和高钙覆盖剂可降低钢水全氧含量8％－14％，降低钢水全氮含量8％－16％，可大幅度降低钢中夹杂物含量和夹杂物粒径。     

SPHE钢LD-BAr-RH-CC过程非金属夹杂物研究

对LD-BAr-RH-CC流程中SPHE钢水非金属夹杂物数量的演变及连铸坯断面上非金属夹杂物数量的分布进行了研究,对成因进行了分析。并以此为依据,提出了降低钢水及铸坯中非金属夹杂物数量、均匀铸坯断面非金属夹杂物分布的措施。     

中间包冶金技术的发展

综合介绍了国内外连铸中间包冶金的发展，主要包括防止钢水再污染技术，促使钢水中夹杂物去除的技术及相关技术的发展情况，为我国的中间包冶金提供借鉴。     

国外连铸中间包冶金技术

介绍了国外中间包冶金技术的研究方法，中间包内钢水中夹杂物的去除，中间包内钢水的加热、精炼、中间包水口堵塞原因和预防措施，用于中间包的耐火材料。根据国外钢铁厂的经验，对攀钢开发、应用中间包冶金技术提出了一些建议。     

梅钢2号连铸机中间包气幕挡墙的水模研究

以相似原理为基础，用水模拟钢液研究中间包内的钢水流动特征，通过测定模型中间包内停留时间曲线（RTD），计算其平均停留时间及死区、活塞区和混合区的体积。试验表明，在中间包内通入气体后，能有效地延长钢水在中间包内的平均停留时间，有利于钢中夹杂物的上浮排除。     

连铸中间包水口堵塞问题浅析

研究了浸入式水口堵塞的形成机理。堵塞沉积主要是由于氧化物颗粒附着到浸入式水口耐火材料的内表面，继而烧结在一起所致。小沉积颗粒的烧结形成不规则的网状物。耐火材料和钢水问反应层的形成，尤其是当耐火材料中含二氧化硅可还原组分，则加速沉积。另外，采取改善水口材质、改善和维护水口形状、提高钢水清洁度、对钢水夹杂物进行变性处理等措施，可有效防止水口堵塞。     

唐钢FTSC工艺连铸薄板坯生产技术

简要介绍了唐钢FTSC工艺薄板坯连铸的生产技术情况。指出在薄板坯连铸工艺流程中，钢水中夹杂物含量及连铸机工艺设备情况对薄板坯的质量起决定作用。     

板坯连铸中间包结构的优化

对鞍钢三炼钢板坯连铸中间包结构进行了优化研究,发现原中间包结构造成钢水在中间包的最小停留时间短和活塞流体积小,死区体积大,不利于钢水中的非金属夹杂物上浮.采用合理结构的挡墙和湍流控制装置能够明显改善中间包内流体的流动特性,可以使钢包长水口注流区上方的液面流动平稳,促进钢水中的非金属夹杂物上浮,提高铸坯质量.     

生产纯净钢在中间包的革新技术

为提高钢质量，在中间包内使用了涡流控制器，该装置的好处是在开浇到稳定状态期间，可使夹杂物减少７０％，另外冷轧钢的钢水主要初始生产损耗从４．２％下降到０．６％。     

镁钙质中间包涂料净化钢水的试验研究

本文根据中包工作层使用镁钙质涂料的试验结果,通过对涂料残块的成分变化、岩相检测和钢水夹杂物量的变化分析,阐述了该涂料对进一步净化钢水的作用。     

35吨转炉脱氧工艺的优化

随着生产的发展，连铸对炉前钢水的可浇性提出更高的要求。在35吨转炉系统中，由于脱氧不规范，钢中夹杂物控制不力，浇铸方坯时，常出现堵水口现象，给连铸生产带来困难。因此，尽可能降低转炉终点氧含量，规范脱氧，提高钢水流动性是解决方坯连铸堵水口的关键。     

内外复合冷却高效结晶器内钢水三维流场数值模拟

提出一种基于结晶器内钢水内外复台冷却高效连铸新技术，即在“结晶器内设置内冷却器——U型管”。采用流体力学分析软件FLUENT，分析了内置U型冷却器时结晶器内钢水的流动状态，并与无内置L型管冷却器时结晶器内钢水流动状态作比较，发现内置U型冷却器使结晶器内钢水的流动状况均匀，钢水的冲击深度减轻，有利于钢中夹杂物上浮。     

离心分离式中间包分离钢水夹杂物

离心分离式中间包钢水夹杂物采用以电磁力驱动钢水形成水平旋转，随着向心力的形成，因夹杂物比钢水的比重小，驱使夹杂物向离心分离中间包的钢液面中心聚集。净化的钢水由底部供给结晶器，以此达到净化钢水的目的。离心分离中间包一端的圆筒形，筒外设有电磁搅拌装置，以产生旋转磁场。试验是在10t离心分离式中间包进行的，包内钢水深度稳定在670mm，浇注速度3．5～6．st／min，旋转速度为40～50rpm。经中间包旋转离心处理的钢水夹杂物比大包中钢水的夹杂物少26％，全氧量降低了50％。经实际生产试验确认：（1）离心分离式中间包工艺技术净…     

管线钢冶炼过程夹杂物行为研究

对管线钢从精炼开始到轧材整个生产过程中夹杂物的行为进行了研究。采用金相、化学等各种分析手段,分析了管线钢钢水、连铸坯及热轧卷的洁净度的变化。试验结果表明：现有的生产工艺在稳态浇注时钢水的洁净度满足产品质量要求,LF精炼后钢中夹杂物的含量明显降低。钢水和稳定态铸坯没有发现大于20μm的夹杂物和聚集的夹杂物。非稳态的头坯热轧卷2m长度内氧化铝夹杂超标,主要位于铸坯的内孤表面;头坯热轧卷的夹杂物检测中发现了K2O等成分,表明开浇过程由于拉速变化引起结晶器卷渣。