程子建
,
成东全
,
程树森
,
成国光
钢铁研究学报
以酒钢板坯连铸中间包为研究对象，利用数学模拟方法，以挡墙与入口处、挡坝间的距离，挡墙和挡坝高度等为影响参数，对板坯连铸中间包流场进行优化设计，研究了中间包内钢液流场，对目前使用的中间包结构进行了优化，得出了有利于生产的设计数据。优化后酒钢二炼钢生产的铸坯在中板轧制时夹杂物缺陷下降了0.5%，提高了中间包的冶金功能。
关键词:
板坯;中间包;钢液流场;数值模拟
葛军亮
,
程子建
,
程树森
,
郑跃强
,
李积鹏
,
邹明
钢铁研究
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20130370
借助于动态显式有限元软件ABAQUS/Explicit,模拟了CSP热轧过程中,板坯厚度方向上不同位置处直径为50μm的Al2O3夹杂物周围孔洞的形成和演变过程.结果表明,对于不同位置处的Al2O3夹杂物,在它们沿轧制方向的前、后部位都形成了孔洞,但前孔洞面积大于后孔洞面积;夹杂物越靠近板坯表面,形成的孔洞越大;热轧过程中,孔洞的演变是一个“愈合—长大—愈合”的动态过程;随着道次的增加,夹杂物前、后孔洞在轧制方向上的投影长度变化与面积变化趋势相一致,而与孔洞尖端夹角的变化趋势恰好相反;孔洞在热轧过程中发生转动,导致前孔洞尖端朝着带钢表面扩展.模拟结果有助于揭示夹杂物周围孔洞与表面缺陷的关系,并为实际生产提供理论指导.
关键词:
热轧
,
夹杂物
,
孔洞
,
显式动力学
,
有限元
程子建
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郭靖
,
程树森
,
成东全
钢铁研究学报
通过热力学分析，建立了硫分配比与硫容量的关系，用热力学软件FactSage计算渣中Al2O3活度，用KTH模型计算渣的硫容量，对SPCC(一般用冷轧碳素钢薄板坯钢带)两个浇次10炉钢水在LF进站和出站时取钢、渣样以及测氧和温度，通过分析钢样和渣样成分以及生产检测数据，分析了温度、炉渣成分和钢水成分对LF精炼脱硫的影响规律。定义了硫分配比对钢液中溶解氧活度的急剧变化区(a［O］＜4×10-6)，在该区内硫分配比对钢液中溶解氧活度十分敏感，钢液中氧活度的增大导致硫分配比的迅速减小，温度升高，a［O］升高，不仅抵消了升温对脱硫反应轻微的促进作用，反而使硫分配比随温度升高而减小。LF精炼过程Al-O反应未达渣-钢平衡，实际［O］活度介于平衡计算值与Al2O3活度为1的计算值之间，故渣钢硫分配比也介于二者之间。精炼渣二元碱度升高则硫分配比增加，wCaO/wAl2O3在1.6~2.0时脱硫效果较好，硫分配比并不随［Al］s含量的增加而增大，所以用增加w［Al］s来脱硫效果并不明显。钢中夹杂铝(w［Al］t-w［Al］s)降低到10×10-6以下，硫分配比明显升高。
关键词:
硫分配比
,
desulfurization
,
LF refining
,
steel-slag equilibrium
程子建
,
成东全
,
程树森
,
成国光
钢铁研究学报
以酒钢板坯连铸中间包为研究对象,利用数学模拟方法,以挡墙与入口处、挡坝间的距离,挡墙和挡坝高度等为影响参数,对板坯连铸中间包流场进行优化设计,研究了中间包内钢液流场,对目前使用的中间包结构进行了优化,得出了有利于生产的设计数据.优化后酒钢二炼钢生产的铸坯在中板轧制时夹杂物缺陷下降了0.5%,提高了中间包的冶金功能.
关键词:
板坯
,
中间包
,
钢液流场
,
数值模拟
程子建
,
郭靖
,
程树森
,
成东全
钢铁研究学报
通过热力学分析,建立了硫分配比与硫容量的关系,用热力学软件FactSage计算渣中Al2O3活度,用KTH模型计算渣的硫容量,对SPCC(一般用冷轧碳素钢薄板坯钢带)两个浇次10炉钢水在LF进站和出站时取钢、渣样以及测氧和温度,通过分析钢样和渣样成分以及生产检测数据,分析了温度、炉渣成分和钢水成分对LF精炼脱硫的影响规律.定义了硫分配比对钢液中溶解氧活度的急剧变化区(a[O]＜4×10 6),在该区内硫分配比对钢液中溶解氧活度十分敏感,钢液中氧活度的增大导致硫分配比的迅速减小,温度升高,a[O]升高,不仅抵消了升温对脱硫反应轻微的促进作用,反而使硫分配比随温度升高而减小.LF精炼过程Al-O反应未达渣-钢平衡,实际[O]活度介于平衡计算值与Al2O3活度为1的计算值之间,故渣钢硫分配比也介于二者之间.精炼渣二元碱度升高则硫分配比增加,wCaO/wAl2O3在1.6～2.0时脱硫效果较好,硫分配比并不随[Al]s含量的增加而增大,所以用增加W[Al]s来脱硫效果并不明显.钢中夹杂铝(W[Al]1-W[Al]s)降低到10×10-6以下,硫分配比明显升高.
关键词:
硫分配比
,
脱硫
,
LF精炼
,
钢渣平衡
郭靖
,
程树森
,
程子建
,
张英伟
钢铁
对铝镇静钢LF精炼钙处理后不同时期取钢样,通过SEM-EDS观察钢样中夹杂物,分析钙处理后铝镇静钢中夹杂物变性机制,并提出了一种夹杂物变性的碰撞机制:在钙处理后,由于钙浓度在钙气泡周围较高形成了CaO类夹杂物,其与钢液中已有的Al2O3类夹杂物相互碰撞结合在一起,然后二者发生化学反应变性为低熔点的液态夹杂物.通过相图分析从理论上指出:Al2O3类夹杂物可与CaO通过碰撞变性,且其变性机制和控速环节与Al2O3类夹杂物通过与钙发生还原反应的变性不同.夹杂物碰撞使变性速率大大加快,几分钟之内即可良好变性.在本次试验中,约有21％的Al2O3类夹杂物通过与CaO碰撞发生变性.实验室试验和其他研究者的工业试验结果均证明:在二次精炼过程中,通过往钢包中喂入CaO类粉末可以使Al2O3夹杂物变性.
关键词:
夹杂物
,
钙处理
,
变性
,
碰撞
,
LF精炼
程子建
,
郭靖
,
程树森
钢铁
利用热力学计算软件FactSage确定了精炼渣中MgO质量分数合理范围为4％～8％，以6％最佳。由工业取样结果结合FactSage分析了1873K时SiO2-CaO-Al2O3-6％MgO准三元系液相区及CaO饱和的固液两相区渣一钢平衡。结果表明：高碱度高w（CaO）／w（A12O3）（C／A）精炼渣有利于钢液的低氧低硫和低硅控制，但并非造得越“白”越好，相反过高的CaO对脱氧和硅含量控制不利。通过钢渣平衡分析得到了酒钢SPCC精炼渣优化成分范围（质量分数）为：CaO为50％～55％，Al2O3为30％～36％，SiO2为1％～6％，MgO为4％～8％，6％为最佳，碱度为9．0～14．0，w（CaO）／w（A12O3）为1．5～1．8，实验室渣-钢平衡试验和工业生产结果均验证了优化的渣系较原渣藁藉慎析渠百们衍械．能镌同时缢低钢审鸶茸磕和硅含暑．也能有效控制钢中夹杂物的成分。
关键词:
LF精炼
,
渣-钢平衡
,
精炼渣
,
成分优化
