【摘 要】
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IF钢冶炼过程使用Al脱氧会生成Al2O3夹杂物,同时,加入Ti元素对Al2O3产生一定的影响,导致浇注时水口产生结瘤的几率增加。文章针对含钛超低碳钢浇注过程中出现的水口结瘤问题,
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IF钢冶炼过程使用Al脱氧会生成Al2O3夹杂物,同时,加入Ti元素对Al2O3产生一定的影响,导致浇注时水口产生结瘤的几率增加。文章针对含钛超低碳钢浇注过程中出现的水口结瘤问题,从结瘤物的成分及其来源分析和吹氩预防水口结瘤工艺两个方面进行了研究。从国内某钢厂连浇4炉Ti-IF钢后的结瘤浸入式水口内壁上取样进行扫描电镜观察和能谱分析。实验结果显示,结瘤试样的主要成分为Al2O3,同时含有Ti的氧化物等。浇钢时钢液中夹杂物来源主要有:精炼后残余的夹杂物、倒吸入钢液中的空气二次氧化产生的夹杂物;钢液与耐火材料反应生产Al2O3;温度降低氧析出后与其它元素反应生成的夹杂物。浇注过程中这些夹杂物无法进行完全去除,因此采用了向浸入式水口内吹氩搅拌的工艺来预防水口结瘤。以该厂的3#连铸机为研究对象,建立了原型与模型比例为2:1的水模实验模型,研究了塞棒和中间包上水口吹气对水口内部钢液流动状态以及对结晶器内流场的影响,同时分析了各浇注条件所能达到的临界吹气量（临Q）,为现场生产中结晶器吹氩参数的优化提供依据。水模实验研究表明,向水口内吹气时,吹气量越大,水口内壁的有效搅拌区域会向下扩展并逐渐趋于稳定,面积比随之增大,水口内部有效搅拌体积及体积比也不断增大,且搅拌强度不断加强。在实验选定的拉速0.850.99m2min-1及浸入深度120140mm条件下,达到临Q时搅拌区域大致在第16个吹气孔之间,面积比介于20%50%,而有效搅拌体积的范围从20%90%不等,搅拌强度的差异也较大,高拉速和低浸入深度时湍流的起始区域向下偏移;不同拉速—浸入深度所能达到的临Q也不同,低拉速与高浸入深度下的临Q更大,上水口的临Q整体范围要远大于塞棒的临Q。吹入的气体进入结晶器后使流场上回流向上移并向水口方向收拢;吹气量越大,液面波动越大,流股在结晶器窄边的冲击深度越浅。
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