熔融石英水口损毁机理分析及使用

为能更好地使用石英水口 ,从钢水的成份、保护渣、石英水口的内在质量结构对熔融石英水口损毁机理进行分析。以前 ,熔融石英水口在八钢股份公司转炉炼钢厂 1#、2 #、3#连铸机上使用 ,其寿命最高为 4小时 ,目前其平均寿命可达到 5～ 6小时。     

低侵蚀性保护渣的开发

连铸用浸入式水口渣线部位的严重蚀损是多流连铸操作中的一大技术障碍。本分析了水口蚀损的机理，以及保护渣化学成份对不线部位浸蚀浸速率的影响，同时也介绍了 低侵蚀保护珠使用效果。     

20号钢圆坯生产过程中水口侵蚀研究

针对20号钢圆坯生产过程中侵蚀水口严重,导致生产成本增加的问题,根据20号钢侵蚀水口的机理,研究了20号钢的脱氧强度对水口侵蚀程度的影响,以及保护渣性能对侵蚀水口的影响。通过调整钢水氧化性和保护渣关键性能,改善了20号钢圆坯生产过程中发生的侵蚀水口严重的问题,延长了连浇炉数,降低了生产成本。     

浸入式水口材质对工艺质量影响的探讨

对熔融石英质和铝碳质浸入式水口热震稳定性、洁净钢水、适用保护渣性能进行分析对比，并对影响其使用寿命、堵塞原因及其工艺效果作进一步的阐述。正确选择使用浸入式水口除与本身性能有关外，工艺操作条件也有一定的影响。     

连铸坯夹杂物产生原因分析及改进措施

造成连铸坯中非金属夹杂物的主要原因:浇注过程卷渣及中间包排渣不及时等人员操作问题;保护浇注密封效果差、水口浸入深度不合理、水口偏斜等增加了钢水二次氧化;钢水过热度高及挡渣墙寿命低、水口渣线设计不合理等。通过规范操作、防止钢水二次氧化、中间包过热度由30~50℃降低至20~35℃、促进夹杂物上浮等改进措施,普碳钢内部夹杂比率从万吨钢5.2次降低到0.3次。     

板坯连铸机浸入式水口结构优化的水模研究

通过水力模型实验,研究了水口结构对南钢板坯连铸机结晶器内钢水流动特性的影响.研究结果表明:使用现有水口结晶器内液面波动大且存在明显裸露并有严重的卷渣现象,适当增加浸入式水口出口面积,在不改变水口其它结构参数和插入深度条件下,能够获得液面波动小,保护渣覆盖良好且没有卷渣的钢水流动特性,不仅能够实现提高拉速的要求,还能提高铸坯质量.     

连铸结晶器保护渣的应用试验

进行了３种连铸结晶器保护渣的大生产对比应用及批量试验，结果表明，与原用ＬＪ－１保护渣比使用ＧＦ－２渣浇铸能降低铸机拉漏率，提高铸坯一级品率７％－１５％，增加对钢水中Ａｌ２Ｏ３夹杂的吸收，减轻浸入式石英水口的侵蚀，并且保护渣单耗明显降低，铸坯成材率有所提高。     

为连续浇钢而开发的一种防止结晶器内偏流的新型水口

浸入式水口内钢水的流动形态会对板坯、小方坯或大方坯的质量产生重大影响。若钢水通过滑动水口后在浸入式水口中流量不均匀，有时会在水口附近形成涡流，并且会在弯月面夹带连铸保护渣。该次研究的目的是在通过滑动水口后，尽可能地抑制钢水的不均匀流量。数模和水模用来研究抑制作用对各种不同收缩型的浸入式水口中不均匀流量的影响。     

连铸用富氮化硼浸入式水口

本工作从实验室检验铝碳质水口在渣侵润区的蚀损模型入手,加速侵蚀试验的结果表明,在集料中添加氮化硼可大大降低水口的蚀损。试验证实了这一实验室结论的正确性,该水口已得到应用。使用情况表明,除了抗渣性之外,它还有其它理想的效果,特别是在提高浇铸产品的质量方面。     

连铸结晶器保护渣的应用试验

本试验测试了三种连铸结晶器保护渣的主要理化性能，生产对比应用及批量试验结果表明：使用ＧＦ－２渣浇铸，与原用ＬＪ－１渣比较能降低铸机拉漏率；提高铸坯一级品率７％－１５％；增加对钢水中Ａｌ２Ｏ３夹杂的吸收，减轻浸入式石英水口的侵蚀；降低保护渣单耗，提高铸坯成材率。目前ＧＦ－２渣已在一炼钢厂推广应用，获得了显著的经济效益。     

大方坯径向水口旋流效应及其对凝固的影响

通过改变水口侧孔钢水流动方向可以控制结晶器内钢水流动与换热。采用流体动力学与凝固模拟方法对比研究了浸入式四分径向水口不同出流方向对大方坯连铸结晶器内流动、传热和凝固行为的影响。结果表明,侧孔方向对浇注过程结晶器内钢水的流动与凝固行为有显著影响。当水口侧孔水平旋转角度为30°时,结晶器内形成较好的水平旋流,可以有效降低侧孔出流钢水对坯壳的冲刷作用,并有利于结晶器内自由液面过热度的提高。比较不同侧孔出流角度发现,利用普通径向四分水口在一定安装角度下的旋流效应不仅对于初生坯壳的均匀生长以及自由液面的冶金效果产生有利影响,还可能在不改变水口结构条件下获得类似结晶器电磁搅拌的旋流效应。     

42CrMo钢大尺寸夹杂物的来源与控制

针对42CrMo合结钢轧材超声波探伤合格率低的问题,利用扫描电镜等设备对探伤不合样品进行分析,发现探伤不合样品中有直径为100 μm左右的球形夹杂物或者尺寸为1 000 μm左右的长条形夹杂物.通过钢液内生夹杂和生产过程接触的原辅料的分析比对,认为大尺寸夹杂物主要由于外来夹杂进入钢液中,最终造成轧材探伤合格率低.通过增...     

大方坯结晶器内液面波动与卷渣行为

为深入揭示不同水口类型对结晶器内钢液初始流动的影响,以某厂410 mm×530 mm的大方坯结晶器为原型,基于相似原理,采用1:1的物理模型,比较了直通型、五孔和四孔水口浇注时在不同拉速和浸入深度下的结晶器内液面波动和渣层状态。结果表明,3种水口的液面平均波高范围分别为0.20~0.30、0.23~1.10、0.35~1.28 mm。五孔水口和四孔水口的液面波动均比直通水口剧烈,渣层比直通水口活跃,尽管有轻微卷渣但无裸钢现象,这有利于保护渣的熔化和夹杂物的上浮去除。五孔水口和四孔水口对结晶器壁面的冲击比直通水口强,有助于铸坯中心等轴晶率的提高。推荐该大方坯使用多孔水口时浸入深度和拉速分别为170 mm和0.38 m/min,可保证生产顺行和铸坯质量改善。     

低硅钢冶炼工序硅质量分数控制

抑制回硅是低硅品种钢冶炼的重点和难点,南钢中厚板卷厂通过转炉出钢留氧操作,精炼炉留氧升温,脱氧、脱硫造渣,连铸严格的保护浇注及吹氩塞棒、吹氩浸入式上水口的应用等一系列工艺优化和操作的改进,使整个冶炼过程钢水回硅量稳定控制在200×10-6以内,钢水终点成分完全满足低硅钢要求。     

板坯角横裂成因及控制措施

针对微合金化钢角部横裂纹缺陷,从连铸工艺角度分析了板坯角横裂的形成原因,提出了微合金化钢角部横裂纹缺陷的控制措施。通过优化二次冷却强度、稳定结晶器液面、提高铸机精度、调整二冷喷嘴宽度、采用倒角结晶器及控制钢液增氮等措施,提高了铸坯表面质量,板坯角部横裂纹得到了有效改善,缺陷发生率由24%降低至2%。     

外加电流对钢中夹杂物影响的研究进展

钢中夹杂物的控制及去除一直是冶金界研究的热点问题。在对国内外相关文献综合分析的基础上,简要回顾了夹杂物在钢液中的危害及夹杂物的常规去除方法,介绍了外加电流的电流形式及通电方式,综合阐述了利用外加电流控制钢中夹杂物形貌、尺寸和迁移的研究现状。同时,对外加电流在防止浸入式水口堵塞方面的应用进行了分析。外加电流可促使钢液中夹杂物细化、团聚或者形变,产生何种效应取决于具体试验条件及施加电流的参数。另外,利用外加电流对夹杂物的迁移效应,在防止浸入式水口堵塞方面得到了应用。目前,外加电流作用于钢中夹杂物的机理并未形成统一的认识,还需进一步研究。     

钢包包衬侵蚀对内衬温度和钢水温降的影响

为了研究包衬侵蚀对钢水温降的影响规律,通过ANSYS有限元软件以及ParaMesh网格随移技术建立了考虑包衬侵蚀的钢包传热计算模型,研究并分析了包衬侵蚀对包衬及钢水温度的影响规律。结果表明,包衬侵蚀对包衬温度影响较大,在相邻两个修包周期内,包衬侵蚀造成渣线和包壁的包衬内部(工作层与永久层交界处)温差为14～114 K;包衬侵蚀导致包壳外表面温度升高,包壳向外散热增加,与此同时,包衬受侵蚀变薄,蓄热减少,两者同时作用导致包衬侵蚀对钢水温降影响不大,最高不超过1 K,在实际生产中可以适当地忽略钢包侵蚀对钢水温降的影响。     

底吹气体参数对透气砖侵蚀速度的影响

为了研究底吹气体喷吹参数(压力、流量、喷孔直径等)对透气砖侵蚀速度的影响,对比了食盐、硼砂、碳酸钠和不同比例的食盐与碳酸钠的混合物在水中的溶解速度,选定天然盐砖来模拟透气砖材质进行侵蚀水模拟试验。以水模拟钢水,在1∶10的有机玻璃模型中喷吹压缩空气,改变喷吹参数(压力、流量和喷吹时间),测量喷吹前后透气砖喷孔尺寸的变化,计算喷孔的侵蚀情况(径向侵蚀速度、轴向侵蚀速度和侵蚀角),构建气体的喷吹参数与透气砖侵蚀速度之间的关系。根据喷孔尺寸、气体的喷吹参数和无量纲数(修正的弗劳德数、雷诺数和表观马赫数等),对喷吹气体进入熔池中的流动状况进行分析,如气流中气泡的当量体积和当量直径、喷吹过程中所形成的气柱高度、气泡流和喷射流的转变等。研究结果表明,透气砖喷孔的轴向侵蚀和径向侵蚀速度均随底吹供气流量提高而增大,侵蚀角受喷孔直径、气体流量的影响很小,采用直径较小的喷孔,可以提高底吹气体对熔池的搅拌效果。研究结果对复吹技术的提高具有参考意义。     

底吹气体参数对透气砖侵蚀速度的影响

为了研究底吹气体喷吹参数(压力、流量、喷孔直径等)对透气砖侵蚀速度的影响,对比了食盐、硼砂、碳酸钠和不同比例的食盐与碳酸钠的混合物在水中的溶解速度,选定天然盐砖来模拟透气砖材质进行侵蚀水模拟试验。以水模拟钢水,在1∶10的有机玻璃模型中喷吹压缩空气,改变喷吹参数(压力、流量和喷吹时间),测量喷吹前后透气砖喷孔尺寸的变化,计算喷孔的侵蚀情况(径向侵蚀速度、轴向侵蚀速度和侵蚀角),构建气体的喷吹参数与透气砖侵蚀速度之间的关系。根据喷孔尺寸、气体的喷吹参数和无量纲数(修正的弗劳德数、雷诺数和表观马赫数等),对喷吹气体进入熔池中的流动状况进行分析,如气流中气泡的当量体积和当量直径、喷吹过程中所形成的气柱高度、气泡流和喷射流的转变等。研究结果表明,透气砖喷孔的轴向侵蚀和径向侵蚀速度均随底吹供气流量提高而增大,侵蚀角受喷孔直径、气体流量的影响很小,采用直径较小的喷孔,可以提高底吹气体对熔池的搅拌效果。研究结果对复吹技术的提高具有参考意义。     

界面活性元素对低碳钢连铸过程水口结瘤的影响

水口结瘤问题是低碳钢、超低碳钢连铸过程中亟需解决的关键问题之一,其直接影响铸坯质量及生产过程顺行.从水口结瘤机理的角度出发,介绍了界面活性元素的基本含义及当前的研究方向,总结了常见的界面活性元素,并比较了连铸中界面活性元素对两相间润湿性及夹杂物形态、尺寸、分布的影响,分析了界面活性元素对水口结瘤的影响机制,对预测实际生...