【摘 要】
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基于建立的连铸中间包及结晶器内钢液混合过程的物理模型,开发了板坯连铸异钢种连浇过程混浇坯长度及成分变化模型.?以某钢厂单流板坯连铸机220?mm×1560?mm断面Q235与Q335Ti钢的混浇过程为研究对象,采用水模型试验结合数值模拟确定模型的关键参数,并通过开展现场试验对混浇坯取样验证模型的准确性.?结果证明:混浇坯成分取样与模型预测的成分偏差小于5％,且模型预测的混浇坯长度与人工确定的一致.?故采用该模型可跟踪不同混浇工况下中间包内及铸流上钢液的混合行为,准确预测混浇坯的长度以及成分变化规律.?采用
【机 构】
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北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心,北京 100083;北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京100083;广西柳州钢铁集团有限公司,柳州 545002
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基于建立的连铸中间包及结晶器内钢液混合过程的物理模型,开发了板坯连铸异钢种连浇过程混浇坯长度及成分变化模型.?以某钢厂单流板坯连铸机220?mm×1560?mm断面Q235与Q335Ti钢的混浇过程为研究对象,采用水模型试验结合数值模拟确定模型的关键参数,并通过开展现场试验对混浇坯取样验证模型的准确性.?结果证明:混浇坯成分取样与模型预测的成分偏差小于5％,且模型预测的混浇坯长度与人工确定的一致.?故采用该模型可跟踪不同混浇工况下中间包内及铸流上钢液的混合行为,准确预测混浇坯的长度以及成分变化规律.?采用该模型研究了拉速及中间包内剩余钢液质量对混交坯长度及不同浇注长度铸坯C元素质量分数变化的影响规律.?发现当拉速保持不变时,中间包内剩余钢液越多,混浇坯越长;当中间包内剩余钢液质量保持不变时,拉速越大混浇坯越短.?相比而言,中间包内剩余钢液质量比拉速对混浇坯长度的影响更大.?另外当拉速不变时,随着中间包内剩余钢液质量的增加,C元素质量分数由0.16％变化到0.18％的速率减慢;当中间包内剩余钢液质量不变时,随着拉速的增加,C元素质量分数由0.16％变化到0.18％的速率增加.?因此异钢种连浇过程,适当提高拉速以及减少中间包内剩余钢液质量,可有效减少混浇坯长度,成分变化速率降低.
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钢中夹杂物的去除一直是洁净钢研究的热点,对于提高钢材质量、保障产品性能具有重要意义.?钢液中夹杂物主要通过上浮至顶渣被吸收而去除,这个过程可细分为夹杂物在钢液中长大上浮、在钢?渣界面穿越分离、在熔渣中被吸附溶解3个步骤.?钢?渣两相的物性差异及界面特性导致不符合条件的夹杂物无法穿过界面与钢液分离,这使得该步骤成为夹杂物去除的决定性环节,且由于钢?渣两相周围快速的物性过渡、并行的物理化学现象以及高温、不透明等特性影响,使该步骤研究难度增大.?近年来,随着数值模拟技术和高温实验设备的进步,夹杂物穿越钢?渣界面
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