低碳钢板坯连铸用无氟保护渣生成区域的研究

为了研究性能稳定的低碳钢板坯连铸用无氟保护渣,在测试传统的板坯连铸用高氟保护渣(F-≥3%)性能的基础上,采用单纯形法,设计了CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3-MgO-Li2O-TiO2-Na2O-MnO-B2O3渣系中满足保护渣组成条件的基本实验点.通过逐步固定各组分含量,将多维空间的渣系组成转化为二维平面网格.测试无氟渣样的熔点、黏度、转折温度、玻璃体比例及转折温度时的黏度,并作性能与组成关系的等值线图.通过比较高氟保护渣和无氟渣样性能,确定了碱度、熔点、黏度、转折温度较低,且凝固后呈玻璃体的低碳钢板坯连铸用无氟保护渣的三个生成区域,其中之一的典型成分的质量分数范围是:CaO31.2%,SiO236.8%,Al2O33%,Fe2O31%,MgO2%,Li2O2%,TiO26%,Na2O7%～12%,MnO3%～8%,B2O30～3%.     

超低碳钢新型连铸保护渣的开发

采用BN替代碳质材料 ,作为连铸保护渣的骨架粒子 ,研究开发出一种新型的超低碳钢连铸保护渣·新型连铸保护渣在绝热保温性能、熔化特性、粘性特征、夹杂物吸收能力和结晶性能等方面与传统连铸保护渣十分接近·新型连铸保护渣 ,可以彻底解决超低碳钢结晶器内钢液增碳和铸坯表面渗碳问题 ,而且不会发生超低碳钢结晶器内钢液增硼和铸坯表面渗硼问题·新型骨架粒子BN可以使连铸保护渣JRBW增大、熔化速度降低、粘度减小、Al2 O3 吸收速率增大、熔化温度降低、凝固温度降低、结晶温度降低     

连铸结晶器保护渣结晶温度

实验采用ＷＣＴ－２型微机差热天平,用来研究了保护渣的化学组成和冷却速率对其结晶温度的影响。结果表明：（１）在实验条件下,碱度升高,保护渣的结晶温度先升高后降低;（２）Ｆ＾－含量增加,保护渣的结晶温度提高;（３）随着Ｎａ２Ｏ,Ａｌ２Ｏ３,ＭｇＯ含量的增加,保护渣的结晶温度下降;（４）保护渣的结晶温度随冷却速率的增加略有下降。     

结晶器中连铸保护渣的润滑与选择

在Hasselstron,Chone等人工作的基础上,根据流体力学原理推导了一个计算连铸结晶器中保护渣膜厚度的新公式。和原有计算法相比,该公式考察的因素更全面,它为保护渣的选择和连铸有关工艺参数的确定提供了依据。     

含碳材料对连铸保护渣熔化速度影响的研究

以石墨、炭黑、碳化硅等三种含碳材料和碱度分别为0．8、1．0和1．2的基渣为原料，研究了炭黑、石墨和SiC加入形式（单独或复合，包括复合时的比例）和加入量以及基渣的碱度等因素对保护渣熔化速度的影响，并对试验数据进行了多元线性回归分析。试验和分析的结果表明：（1）石墨和炭黑复合加入比单独加入时对保护渣的熔化速度的影响更明显，尤其当m（炭黑）：m（石墨）=1：3时，作用最明显；（2）单独加入碳化硅对保护渣熔化速度的影响不大，但是碳化硅与炭黑以，”（SiC）：m（炭黑）=1：3的比例复合加入时，保护渣的熔化速度比单独加入炭黑时的小；（3）通过对实验数据的多元线性回归发现，熔速调节荆的加入量对熔化速度的影响最显著，炭黑在复合调速荆中的质量分数次之，随后依次为石墨在复合调速荆中的质量分数、碳化硅在复合调速剂中的质量分数和渣的碱度。     

连铸保护渣在结晶器中熔融行为的计算机仿真

在对特定的连铸保护渣进行分析时，熔渣层厚度是一个重要参数，如果在连铸过程中熔融层厚度不能保持在某一最小值以上时，铸坯的内外部质量会因坯壳与结晶器间的润润变差而受到影响，因而必须确定适合条件的保护渣，在工业试验中，保持其它参数不变而只控制一个参数的变化来研究其影响是非常困难的，而且费用昂贵。采用数学计算和计算机仿真方法进行此类研究，较好的预测了钢液面上熔融层的厚度及温度分布，并以此来研究了保护渣物理性能对保护渣各层厚度的影响。     

中薄板坯连铸保护渣研究

系统地研究了中薄板坯连铸保护渣的化学成分与理化性能,熔化温度、熔化速度和粘度的关系,探讨了保护渣中的 Al2O3、F-、碳质量分数及碱度的大小对保护渣理化性能的影响,得到了优化的保护渣成分.为开发满足现场工艺要求的中薄板坯连铸保护渣提供理论依据和指导.     

中薄板坯连铸保护渣研究

系统地研究了中薄板坯连铸保护渣的化学成分与理化性能,熔化温度、熔化速度和粘度的关系,探讨了保护渣中的Al2O3、F-、碳质量分数及碱度的大小对保护渣理化性能的影响,得到了优化的保护渣成分,为开发满足现场工艺要求的中薄板坯连铸保护渣提供理论依据和指导。     

连铸结晶器中渣膜的传热研究

用自制的一台模拟试验装置研究了连铸结晶器中渣膜的热传导行为。测定了结晶器与凝固坯壳之间渣膜的有效导热系数及界面的接触热阻；高温下渣膜的有效导热系数大致为４￣５Ｗ·ｍ＾－１·Ｋ＾－１，结晶器与渣膜层界面存在的热阻相当于９４￣１４９μｍ的空气间隙。     

连铸保护渣中氟含量的测定

针对连铸保护渣中氟含量的测定,实验采用了选择性电极测量的方法,该法测量氟离子含量的准确性高,且操作简便.实验通过测量不同pH、温度和熔样熔剂条件下电极电势,讨论了三个单一变量对氟离子选择性电极测量结果的影响,从而得出最佳的测量条件,进一步降低连铸保护渣中氟化物的测定误差,为选择性电极测量法在连铸保护渣中氟含量测定中的应用奠定基础.     

利用TEC方法定量分析连铸保护渣结晶比

采用HF-200渣膜热流模拟仪获取了两种不同Li_2O含量的高铝钢连铸保护渣的固态渣膜和水淬渣,通过研磨、过筛和压样得到满足热膨胀仪实验尺寸的样品.利用热膨胀曲线(thermal expansion curve,TEC)法测定保护渣结晶比及其重现性,并通过DSC方法进行验证.结果表明:TEC方法能够测定保护渣的结晶比,其结果的重现性较好,相差最大2.7%,并且TEC测定结果与DSC测定结果相吻合;TEC开始收缩温度点和DSC玻璃化转变温度点一致,比DSC出现峰值的温度点要低;相比DSC法,TEC方法不会因为基线而产生积分误差,是一种研究保护渣结晶性能较好的方法.     

济钢大板坯连铸机低合金高强钢坯宽控制实践

分析认为,大板坯坯宽的控制与拉速、二冷水流量、结晶器倒锥度的设定、钢水过热度、冷却水温度等因素有关,通过对各种影响因素全面深入的分析,采取了相应的措施后,使大板坯坯宽控制问题得到了有效解决,板坯定尺合格率达到了98.92%,提高了钢板的轧制成材率。     

热管连铸结晶器数值模拟

针对连铸过程中水冷却方式传热效率低,容易发生金属反应的状况,本文提出了将热管用于连铸结晶器中,用高效传热的热管代替水冷却方式,对结晶器内钢液的温度场进行模拟,为改善铸坯内部和表面质量提供依据.     

圆环链力学特性研究

通过光弹性实验及有限元计算，对起重运输机械中应用普遍的圆环链的受力情况进行了分析计算，指出危险截面的所在位置，对提高圆环链的质量性能提供了理论依据。     

不锈钢/普碳钢复合连铸结晶器内流场实验研究

提出一种新的不锈钢/普碳钢复合连铸方法.用长、短两个水口将两种成分不同的钢液浇注在同一结晶器内,两种钢液中间用一固定在长水口上的隔板隔开,以抑制两种钢质成分的互相混合.根据相似原理设计水模型实验研究双水口结晶器内的流动情况.结果表明,双水口结晶器内,短水口的射流会冲击到长水口壁面并形成上、下两个漩涡,长水口亦在出口两侧产生回流和漩涡,侧面出口的射流会冲击到结晶器窄面,不利于凝固壳的均匀生成.通过比较发现向下倾斜的短水口和直通型长水口形成的流场既有利于夹杂物上浮,又有利于凝固坯壳的生成.     

连铸结晶器内气泡群粒径分布的实验研究

为了获得结晶器内的气泡粒径及其分布规律,建立了一套水模型实验系统.为模拟真实上水口的吹氩过程,采用莫来石制作水模型的环状吹气装置,利用激光片光源和高速摄像机捕捉气泡的瞬时分布,并采用Image J软件分析和计算气泡的粒径.结果发现:气泡平均粒径随水流量、水口插入深度的增加而增大,随吹气量、水口倾角的增大而减小;莫来石弥散砖产生的气泡初始粒径较小且分布均匀.气泡粒径在结晶器宽面一侧水平方向上呈先增大后减小的趋势.随水流量的增大,气泡分布更加分散;随吹气量的增加,气泡分布规律无明显区别,但粒径增大.     

Water Model Study of Level Flunction in Continuous Casting Mold

Using 0.6-scale warer modelling based on Fr-We number similitude criteria, the influences of the submerged entry nozzle configuration and operating practices on the level fluctuation in the mold which caused surface defects and mold power catching, were studied. It was found that the level flunction was resulted from gas injection, impacting of the stream and standing wave. The level turblence raises with the incresing of the gas injection, however the casting rate, immersion depth and jet angel of SEN have a dual influenc on the level fluctuation.