两流中间包流场的物理模拟与结构优化

研究了坝、堰的结构和安装位置对55 t两流板坯连铸中间包内流体流动状态的影响,结合RTD曲线计算出的平均停留时间,确定了优化的中间包结构。研究表明:坝、堰组合之后可以改变流体的流动状态,延长流体运动的轨迹,提高流体的平均停留时间,但流体经过坝、堰后都存在一定体积的死区。采用坝1、堰1组合方案的中间包结构最佳,该方案的平均停留时间最长为299 s,死区体积分数最小为31.0%。优化控流参数后,在坝、堰间距为290 mm,堰到长水口间距为383 mm时,流体在中间包内的平均停留时间最长为351 s,死区体积分数最小为19.0%,比不加坝、堰的方案平均停留时间增加了65 s,死区体积分数减小了15.0%。由Newton公式计算表明,此优化方案的中间包去除夹杂物的临界直径为17.5μm,在351 s内夹杂物均能上浮去除。     

热轧卷表面夹杂缺陷的分析与控制

对低碳热轧卷表面夹杂缺陷形貌、分布规律及相应成分进行分析。结果表明,结晶器保护渣卷入是引起低碳热轧卷表面夹杂缺陷的主要根源。在研究结晶器卷渣机理的基础上,通过调整保护渣成分,提高保护渣的黏度,并调整浸入式水口结构,优化结晶器流场,同时改进相关的工艺条件,使该类缺陷的发生率得到有效控制,由此引起的改判率也由4%降至0.2%以下,总体效果显著。     

碱性中间包覆盖剂对钢水洁净度的影响

通过氧氮分析、ICP-AES、SEM和EDS,试验研究4种成分不同的碱性中间包覆盖剂对钢水洁净度的影响,并从热力学角度分析了覆盖剂对钢液造成氧化的原因。结果表明,在1550℃下,提高中间包覆盖剂碱度以及降低其中MgO、Al_2O_3含量均有利于降低钢中的总氧含量,覆盖剂碱度最高时,T[O]含量最低,为12.8×10-6;在一定程度上增加中间包覆盖剂的碱度有利于钢中夹杂物数量的减少及尺寸的减小,但碱度过大反而不利于细小夹杂物的形成;此外,碱度更高的覆盖剂中SiO_2活度相对较低,向钢液中传氧量较少,因而对钢液二次氧化的程度小,更利于洁净钢的生产。     

结晶器内钢液流速对IF钢宽板坯表层夹杂物分布的影响

对BOF-RH-CC生产Ti-IF钢宽板坯的表层夹杂物进行研究.采用非水溶液电解法从钢中分离夹杂物,并用SEM/EDS分别对其形貌和成分进行检测,获得典型夹杂物的分布规律.通过测定钢坯不同部位的枝晶偏角,计算结晶器中钢液的流速,并用软件进行模拟比较.结果表明,实际最大流速为模拟结果的1.93倍,边缘部位钢液流速与模拟的结果基本符合;随着钢液流速的下降,铸坯表层夹杂 物平均直径增大了 9.5%.     

板坯连铸结晶器吹氩工艺参数优化

采用流体体积(VOF)方法和拉格朗日离散模型建立了反映230mm×1100mm板坯连铸结晶器吹氩过程中钢液、熔渣和氩气气泡流动行为的数学模型,通过数值模拟方法研究吹氩量、拉坯速度和水口浸入深度等工艺参数对结晶器内钢/渣界面行为特征的影响规律。结果表明,吹氩会明显加剧水口附近的钢/渣界面波动,选择合适的拉坯速度能有效降低该处的界面波动幅度,同时吹氩有利于减缓结晶器弯月面处的液面波动,可在一定程度上达到稳定钢/渣界面的目的。从16种工艺配置方案中优化出该结晶器的最佳吹氩工艺参数为:拉坯速度1.2m/min,吹氩量9L/min,水口浸入深度120mm。     

SS400热轧板结疤缺陷的成因分析

采用金相分析法,对某厂生产的SS400热轧板结疤缺陷的成因进行了分析.结果表明,该类型热轧板的结疤缺陷成因是由于加热炉工艺制度不合理造成的.通过对加热炉负荷、加热时间和铸坯温度等进行调整,使该类缺陷得到了有效控制,且缺陷发生率明显降低.