连铸保护渣技术标准体系研究进展

连铸保护渣是连铸过程用于生产各类型钢种的重要、必需的功能材料,具有保温、防止钢液氧化、吸附杂质、润滑、改善传热等功效。连铸保护渣技术标准体系对指导行业制定保护渣相关标准有重要作用,目前国内外标准化组织已进行了相关标准研制,但未形成健全的标准体系,仍有一些关键、重要的标准急需研制。因此,本文基于连铸保护渣生产工艺、冶金应用、微观结构、信息化等领域的标准研制原理,围绕连铸保护渣从原料配制、生产加工、产品质量和结晶器应用等整个生命周期的各个环节,系统地开展连铸保护渣技术标准体系研究。基于以上研究,本文建立连铸保护渣产品类型、产品性能和技术标准体系的三维空间模型,构建连铸保护渣技术标准体系框架和标准体系明细表,归纳和梳理了20项行业标准,提出了拟研制的29项连铸保护渣标准,其覆盖了基础、产品、方法、质量、生产加工、信息化领域的国际标准、行业标准和团体标准,并对方法标准中拟研制的标准进行了比较分析。通过对连铸保护渣技术标准体系进行研究,为行业开展连铸保护渣标准研制提供技术支撑和奠定理论基础,对加快连铸保护渣的国际流通、产品认证、质量追溯有重要作用,对推动生产高质量钢种及特殊钢种技术开发有重要战略...     

重钢四流连铸中间包流场分析

针对重钢3^#四流大方坯铸机中间包控流装瞥存在的不足。对中间包进行了改进。通过数值模拟方法对改进设计的四流连铸中间包内流体及夹杂物的传输行为进行了研究。结果表明，采用改进没计方案克服了原设汁的不足。可以有效地改变中间包内流场分布．促进夹杂物上浮。减少流问温度差。提高例水质量。     

二冷喷嘴类型和布置对板坯质量的影响

对南钢超低头板坯连铸机使用的二冷喷嘴性能测试表明 ,扁平喷嘴喷射水流分布均匀 ,而圆形喷嘴喷射水流分布不均匀 ,易造成板坯侧面凹陷和三角区裂纹。根据二冷仿真软件模拟 10 0 0mm× 180mm板坯冷却过程 ,得出改进工艺模型 :在板坯侧面全部采用扁平喷嘴 ,并将板坯正面喷嘴间距由 2 2 5～ 30 0mm改为180～ 2 0 0mm。应用结果表明 ,生产板坯的优质品率由 86 32 %增至 92 2 2 %。     

板坯连铸中间包钢液洁净度的水力学模拟和应用

为改善太钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸不锈钢板坯质量 ,通过水力学模拟研究了中间包内钢液的流动 ,并用直径 0 .5～ 1.0mm ,密度 0 .99mg/mm3 的聚苯乙烯塑料粒子模拟钢中直径 5 0～ 10 0 μm夹杂物的排除情况 ,确定了在中间包内设置挡渣墙和坝流控制方案 ,并进行 4 0 9不锈钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸板的工业试验 ,结果表明 :中间包设置挡渣墙和坝后 ,铸坯夹杂物总量比中间包无控流装置生产的铸坯降低 6 6 %。     

高铝钢非反应性连铸保护渣的研究

针对目前高铝钢用结晶器保护渣中SiO2易被钢液中的Al还原而导致连铸无法顺行的问题,设计了低SiO2试验渣系并进行粘-温曲线及熔点测试试验。结果表明:低SiO2渣系具有良好的基本理化性质,具有工业应用的潜能;通过热力学分析及钢-渣界面反应试验证明,当保护渣中SiO2含量低于6%时为非反应性保护渣。     

镁合金双辊薄带连铸机布流系统研究

以Φ800mm×450mm镁合金双辊薄带连铸机为原型.根据相似原理制作1:1的物理模型.采用超声波浪高仪和电导仪进行数据采集,研究了圆筒形、槽形2种布流系统对熔池液面波动和流体混合状况的影响.结果表明,采用圆筒形布流系统浇注具有熔池液面波动小、流体混合均匀且充分等特点,因而优于槽形布流系统.     

连铸结晶器“自适应保护渣”理论及应用

连续铸钢工艺的成功与保护渣的正确使用密不可分,但保护渣在结晶器内发生的氟化物挥发、卷渣、控热与润滑的矛盾又制约了绿色和高效连铸的发展.重庆大学通过对保护渣在结晶器内进行物理化学研究,发现保护渣中以铝为代表的网络形成中间体元素具有适应结晶器工况环境的功效.这些功效包括：（1）抑制保护渣与水之间离子交换程度,起到固氟和固钠的作用;（2）形成异类网络结构,使熔渣产生明显的剪切稀化行为,实现保护渣不同位置黏度大小控制;（3）在低碱度条件下表现出独特的热扩散效应,促使玻璃渣膜变成晶体渣膜.在此基础上,提出连铸结晶器“自适应保护渣”设计理论,利用这一理论开发出环境友好、非牛顿流体及热扩散效应保护渣.工业应用结果表明这类保护渣无需降氟就可达到环境友好、降低超低碳钢冷轧板封锁率及提升304D高氮不锈钢板坯表面质量的效果.     

弹簧钢洁净化生产工艺研究

采用系统取样,结合金相观测、全氧分析、大样电解、电子探针和稀土氧化物示踪等手段,对八钢电炉厂电弧炉-LF-小方坯连铸生产60Si2Mn的洁净度进行了系统研究,精炼后钢液w(TO)为95×10-6,中间包内w(TO)为94×10-6,铸坯中w(TO)为54×10-6.了解了各阶段夹杂物数量、尺寸分布和类型,找出了大型夹杂物的来源.根据影响钢质量的主要因素,提出了有针对性的改进方案,优化设置了控流装置.改进后,钢中有害夹杂物数量大大减少,质量明显提高,铸坯w(TO)由54×10-6下降到28×10-6.     

多流中间包内流体流动模式的分析方法

提出了多流中间包内流体流动的联合RTD曲线分析方法,并从整体上对多流中间包平均停留时间作出新的解释.以某钢厂多流中间包为模拟对象,进行了水力学模拟实验,采用联合RTD曲线分析方法对多流中间包内流体流动模式进行分析,并与常用的方法进行了比较.实验结果表明.不考虑死区的缓慢流动将会使死区的计算结果产生较大偏差.运用联合RTD曲线分析计算多流中间包内流体流动模式,能够更真实地反映中间包内实际流动状况.     

冷却速率对包晶钢凝固过程中包晶转变收缩的影响

通过高温激光共聚焦显微镜模拟观察了Fe-0.1C-0.21Si-1.2Mn (质量分数,%)包晶钢在不同冷却速率下的包晶相变过程,然后利用试样表面粗糙度变化反映了包晶转变收缩程度的不同。结果显示,冷却速率超过临界值后包晶转变能够发生快速相变,快速相变引起突然的包晶转变收缩和表面粗糙度变化。随冷却速率的增加包晶钢的包晶转变收缩呈先增加后减小的趋势,在冷却速率为20℃/s时表面粗糙度达到最大值,此时的表面粗糙度约是低冷却速率(2.5℃/s)时表面粗糙度的2.8倍。当冷却速率足够大后包晶转变收缩又开始减小,这一变化为高拉速下减少包晶钢连铸坯表面纵裂纹的发生提供了新策略。