BOF-RH-CC生产的IF钢不同浇铸阶段铸坯洁净度研究

对BOF-RH-CC冶炼IF钢不同浇铸阶段铸坯进行了研究,正常坯的[N]和[O]分别为17×10^(-6)和16.5×10^(-6),较头坯和尾坯有不同程度的下降,符合内控要求。不同浇铸阶段铸坯显微夹杂物均主要是TiN,Al_2O_3,以及Al_2O_(3-)TiN型复合夹杂,尺寸在5～15μm。正常坯的大型夹杂物含量最低,为4.29 mg/10kg;尾坯含量最高,为9.92 mg/10kg,大型夹杂物大都含有K或Na,推测其可能来自结晶器卷渣。

不同结构湍流抑制器对中间包钢液流动的影响

通过建立1∶3的水力学模型,研究了不同结构湍流抑制器对中间包流体流动特性的影响。实验得出:湍流控制器的类型对注流区的液面波动有明显影响。8边形有孔无檐湍流抑制器造成了注流区2个直径120 mm渣眼,方形有檐湍流抑制器方案注流区无渣眼。几种湍流控制器对中间包流场有一定的改善作用,明显增加了中间包的最小停留时间,最大增加幅度为97%。平均停留时间和最小停留时间相差较小,增加幅度分别在4.2%～7.4%和21.3%～29.9%。

底吹气量对中间包钢液流动影响的数值物理模拟

利用水模型和Fluent软件对某厂两流板坯连铸中间包底吹气进行数值物理模拟,研究吹气量对中间包流场的影响。研究得出,不出现卷渣的临界吹气量为0.10 m3/h,此时中间包液面的最大流速达0.45 m/s。未吹气中间包液面的最大流速为0.24 m/s,吹气显著延长钢水在中间包内的峰值时间,但滞止时间和平均停留时间无明显延长。

中间包温度场数值模拟研究

运用Fluent 6.3软件对中间包进行数值计算,研究了控流装置等因素对中间包温度场的影响。结果表明:中间包内控流装置结构越简单,入口和出口之间温差越小,整个中间包的温度场分布更加均匀。为减小注流区中间包熔池深度方向上的温度变化梯度,应增加中间包内挡墙与长水口之间的距离;为提高中间包内温度场的均匀性,应适当增加中间包长水口浸入深度,控制中间包的熔池深度,本试验中间包熔池深度应控制在1 200 mm左右,模拟结果在现场得到了有效验证。

转炉冶炼IF钢终点氧含量控制分析

转炉冶炼终点钢水中的氧是产生钢中夹杂物的根源,对钢的洁净度有着不利的影响。为了加强转炉终点氧含量的控制水平,提高产品的内部质量。通过对某厂转炉冶炼IF钢现场试验研究,分析了转炉终点碳氧含量的分布状态,研究了碳含量、炉龄、终点温度和氧耗量等因素对终点氧含量的影响规律,并提出了降低转炉终点氧含量的技术措施。

板坯连铸IF钢中间包控流装置优化水模型研究

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分布曲线,计算其平均停留时间及死区,活塞区和混合区的体积。得出了最有利于改善中间包钢液流动的控流装置组合为下挡墙+湍流控制器,并得出了其具体位置。优化后的中间包比原中间包死区体积下降了4.1%,活塞流增加了8.7%。

控流装置对板坯中间包流场优化的影响

根据相似原理,用1:3水模型研究了230 mm×130 mm板坯连铸用60 t中间包内钢水的流动特征,通过测定模型中间包内停留时间分布曲线,计算其平均停留时间及死区,活塞区和混合区的体积。结果表明,采用下挡墙开孔能有效地改善中间包内流场,得出优化后合适的钢包控流装置组合为开孔下挡墙+湍流控制器,下挡墙高133 mm,距离冲击区765 mm。优化后的中间包比原中间包平均停留时间增加了24 s,死区体积由原来的14.8%下降至6.7%。

影响转炉终点碳氧积的因素分析

为了提高转炉终点碳氧质量分数的控制水平,通过对某厂两座转炉现场生产数据的统计,分析了转炉终点碳氧质量分数的分布状态,研究了炉龄、碳质量分数、终点温度等因素对终点碳氧积的影响规律,对完善生产工艺提出了相应建议。

中间包内吹气与卷渣行为的水模拟研究

以某钢厂中间包为原型,建立与原型尺寸为1∶3的水模型,研究中间包采用气幕挡墙时,流体流动行为及钢渣卷混现象,考察吹气量和气体在流体中行程对钢渣界面的影响规律。研究表明：正常浇铸条件下避免钢液卷渣的临界吹气量在0.14 m^3/h,中间包液面出现渣眼的临界吹氩量为0.10-0.12 m^3/h,超过临界吹气量后,渣眼加速扩增。

中间包底吹氩水模型试验及冶金效果

通过水模型试验和工业试验，研究了中间包底吹氩参数对中间包流场的影响。水模型试验结果表明：中间包底吹气可以改善中间包流场，较佳的吹气参数是透气砖距离冲击区765mm，吹气量在0．06～0．10m^3／h。工业试验结果表明：中间包采用底吹氩后，T[O]降低了26．67％；大型夹杂物总含量由0．430mg/kg降至0．079mg/kg，降低了81．82％。

涟钢二流板坯连铸中间包水模型研究

以相似原理为基础,建立1:3的水模型,对涟钢二流板坯连铸中间包进行研究。结果表明,单纯的湍流控制器+挡坝,中间包活塞区体积偏小,死区体积偏大;挡坝开孔能使中间包死区减小,而不会产生明显的短路流;有利于改善中间包钢液流动的控流装置组合为挡堰+开孔挡坝+湍流控制器,得出了其具体位置;优化后的中间包平均停留时间由343 s延长至387 s,死区体积由20.0%下降至9.8%,滞止时间由61 s延长至99 s。

板坯连铸结晶器水模型试验研究

针对我国某钢厂的板坯连铸结晶器,采用1∶1的水模型研究了拉速、水口浸入深度、水口出口倾角以及结晶器宽度对结晶器液面波动和表面流速的影响,并对这些工艺参数提出了一些优化建议。

轻量化车轮钢590CL的开发与应用

通过在碳锰钢中添加微合金元素铌和钛以及利用控轧控冷工艺在首钢京唐公司2250热连轧生产线上成功开发出600MPa级轻量化汽车车轮轮辋用钢590CL。金相组织观察与统计结果表明，试验钢铁素体晶粒平均尺寸为4．52μm，沉淀析出的（N1），Ti）（C，N）复合析出物的平均直径约为4．84nm，体积分数平均值为2．39×10^-4。经过理论计算，细晶强化对屈服强度的增量约为259MPa，第二相粒子析出强化对屈服强度的增量约为71MPa。试验结果表明，试验钢具有良好的焊接性能和成形性能，经国内某大型车轮厂试用，试验钢闪光对焊后成形合格率达到98％以上，车轮径向疲劳寿命达到125万次。

宽度变化对板坯连铸结晶器流场影响的数值模拟

运用fluent 6.3对板坯连铸结晶器进行数值计算,研究结晶器宽度对流场的影响。结果表明:对于230mm厚结晶器,随结晶器宽度增加,其液面的最大水平流速减小,但减小的幅度趋缓,液面最大垂直速度和冲击点处速度逐渐减小;宽度分别为1 400、1 600和2 150mm时,液面水平流速达到最大时分别为距离窄边460、540和750m处,冲击点位置分别距离液面0.37、0.40和0.46m,冲击点的速度分别为5.2、4.4和2.5cm/s。

IF钢浇铸过程纯净度研究

系统研究了IF钢浇铸过程的纯净度,通过对RH-中间包-铸坯T[O]和[N]研究表明:中间包至铸坯,T[O]平均含量由31×10-6降至20×10-6,[N]平均含量则由16.5×10-6增加至19.6×10-6。对一浇次前三炉中间包钢液夹杂物分析表明:随开浇进行小于2μm夹杂物总数显著减低,总数减小在50%以上。对头尾坯和正常坯的表层夹杂物原位分析表明:头坯的Al系夹杂物含量明显高于正常坯和尾坯,内外弧表面不同深度Al系夹杂物含量分布趋势一致,距离表层1.6 mm处时,Al系夹杂物的含量最低,超过1.6 mm时,Al系夹杂物含量上升,超过3.2mm后夹杂物含量下降。

热轧卷表面缺陷影响因素研究

通过对成品钢水N含量、是否采用倒角结晶器、连铸拉速以及吹氩量等参数与热轧卷表面卷渣、气泡及翘皮等表面缺陷的数据统计规律的研究,得出如下结论:当成品钢水N质量分数大于4×10^(-5)时,卷渣、翘皮及气泡发生率呈明显增加趋势;采用倒角结晶器后,前述缺陷的发生率为0.95%,低于未采用倒角结晶器时的1.39%;随吹氩量增加,前述缺陷发生率呈先增加后降低规律,当吹氩量在6.1~7.0 L/min范围时,缺陷发生率达最高值1.65%,在吹氩量大于9 L/min时,缺陷发生率迅速降至0.5%以下;随连铸拉速增加,卷渣、翘皮及气泡发生率总体呈增加趋势,拉速在1.0~1.1 m/min范围时,缺陷发生率最低,仅为0.62%,其次是拉速在1.25~1.3 m/min范围时,发生率为1.08%,拉速大于1.35 m/min时,发生率明显增加。

80t两流板坯连铸中间包挡墙结构优化研究

根据国内某钢厂两流板坯连铸80 t中间包现场工艺及结构,在分析了其控流装置下的中包流场的基础上,研究了双层湍流抑制器下,挡墙位置和高度对中间包内流体流动特性的影响。结果表明:双层湍流抑制器下,挡坝距长水口2 000 mm,高400 mm时中包流场最合理,且抑湍器和坝组合控流装置结构简单,避免了钢水对堰等其他中包控流装置冲刷而污染钢水影响铸坯洁净度。对比优化前后的包内流体流动特性,平均停留时间由292 s提高到380 s,死区比例由37.3%降低至18.5%,活塞区与死区比值由0.35增大至0.65,有利于钢液温度和成分的均匀,增大了夹杂物上浮去除的几率,有助于提高铸坯洁净度。

300t钢包内DC06钢的夹杂物控制研究

通过对某厂不同镇静时间下的钢液和渣取样，采用非水溶液电解法和Factsage软件分别对钢包镇静过程中夹杂物的变化规律和渣高效吸收夹杂物的条件进行了分析。结果表明：镇静开始后的前17min小夹杂碰撞为大夹杂，钢液T．O含量降低；24min后，夹杂物聚合成簇状，数量减少，建议钢包镇静时间控制在28～33min；渣碱度为6．5～7．5，钙铝比在1．5～1．7，w（Si02）=6％～8％，叫（Mg）≤5％时，渣中氧化铝达到饱和时的溶解量是原渣系的1．85倍，有利于夹杂物的高效吸收，为实际生产降低铸坯大型夹杂物含量提供了有力的理论依据。

中间包数值物理模拟优化及冶金效果

通过建立1∶3的水模型试验,对某钢厂的中间包进行挡墙优化及气幕挡墙试验,运用fluent6.3软件,对水模型试验结果进行数值模拟计算。挡墙优化后中间包采用方形有檐湍流控制器,下挡墙高400 mm,距离冲击区的距离为2295 mm。气幕代替下挡墙试验,得出较优的吹气量为1.5 m3/h,吹气位置应距离冲击区2295 mm。进行中间包吹气工业试验,得出吹气后的中间包铸坯全氧质量分数为29.8×10-6,较原中间包铸坯的34.7×10-6,减少14.1%。大颗粒夹杂物含量由原来的5.83 mg/(10 kg)减少到4.30 mg/(10 kg)。

吹气孔堵塞对RH循环流量的影响

根据相似原理,以某厂300 t RH为原型建立了1∶4的水模型,集中研究了吹气孔堵塞对RH循环流量的影响.结果表明,吹气孔堵塞时,气量偏差对循环流量影响最大;当吹气孔对称堵塞时,吹气孔堵塞位置的连线与环流方向成0°时循环流量最小,呈90°时循环流量最大;当吹气孔集中堵塞时,随吹气孔堵塞个数的增加,气泡泵的作用机制由环状机制向簇群状机制转变,循环流量增加.