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概述了耐火材料在IF钢生产技术中的作用、应用状况和技术发展,并着眼于IF钢生产中最为关注的因耐火材料造成的钢水增碳、增氧和夹杂物缺陷等问题,论述与之相关的钢包内衬、连铸及中间包精炼和结晶器冶金中耐火材料的应用和开发方面所采取的应对策略和措施.

关键词: IF钢 , 功能耐火材料 , 钢包 , 连铸 , 浸入式水口 , 中间包冶金 , 结晶器冶金

水模拟研究浸入式水口位置对薄板坯连铸结晶器流场的影响

禄向阳 , 李红霞 , 杨文刚 , 马天飞 , 刘国齐

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.05.006

为了研究薄板坯连铸过程中浸入式水口位置(对中、向右倾斜4°、向左偏移2 cm、向右偏移2 cm、向前偏移2 cm、向后偏移2 cm)对结晶器内流场的影响,采用1:1的结晶器模型和现场实际使用的浸入式水口进行了水模拟试验;采用PIV系统测量结晶器右半部的流速及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处涡心位置等流场特征;采用DJ800水工测量系统测量结晶器左半部液面的波动.结果表明:1)水口向右侧倾斜4°后,造成结晶器内左右流场不对称,流股对右侧的冲击点上移.2)水口左右移动后,Ⅰ处平均涡心位置变化不大,Ⅱ处平均涡心位置均下移;水口向左移后,Ⅲ处平均涡心位置下移;水口向右移后,Ⅲ处平均涡心位置变化不大;水口左右偏移后,其涡心变化范围与水口对中时相比变化不大;结晶器液面波动降低.3)水口前后偏移后,Ⅰ处平均涡心位置变化不大;Ⅱ处平均涡心位置下移;Ⅲ处平均涡心位置上移,涡心变化范围变小;结晶器左侧液面的最大波动及各点波动的差别均减小,且向后偏移时的减小幅度更大.

关键词: 薄板坯连铸 , 浸入式水口 , 安装位置 , 结晶器 , 流场 , 水模拟

板坯连铸结晶器内钢液表面流速的水模型研究

林晓川 , 李京社 , 张兴利 , 梁新维

中国冶金

以承德钢铁厂板坯连铸结晶器为原型,采用1:1的水模型进行试验,研究了拉速、浸入式水口出口角度、水口浸入深度、水口底面结构及结晶器断面宽度等工艺参数对板坯结晶器内表面流速的影响.结果表明:拉速对表面流速的影响最大,随着拉速的提高,结晶器内钢液表面流速明显增大,当断面宽度为1650mm,拉速由0.7m/min提高到1.4m/min,表面流速由0.04m/s提高到0.1m/s;波浪面结构的浸入式水口表面流速效果最优.

关键词: 板坯连铸 , 结晶器 , 浸入式水口 , 水模型 , 流场

钙处理钢对浸入式水口的侵蚀分析

姚金甫 , 沈钟铭 , 金从进

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.05.015

分析了钙处理钢浇铸用浸入式水口内孔的侵蚀情况，并分析了其侵蚀机制。分析表明：浸入式水口中的Al2 O3、SiO2与钙处理钢中的CaO反应形成钙黄长石低熔点相，造成水口侵蚀；随着侵蚀的进行，水口内孔体变得疏松多孔，大量熔钢渗入，从而加快了水口侵蚀。

关键词: 浸入式水口 , 内孔体 , 钙处理钢 , 侵蚀

高效连铸用薄板坯浸入式水口结构设计

杨文刚 , 李红霞 , 刘国齐 , 马天飞 , 钱凡 , 于建宾

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.05.003

为了得到适宜高速连铸用的浸入式水口，利用粒子图像测速系统（PIV）和 DJ800水工测量系统，采用水模拟方法对不同结构的四孔浸入式水口（SEN）进行了模拟试验，研究不同出口面积比（分别为212、323、111和121），上导流岛夹角θ（分别为20°、40°、60°和80°），以及下导流岛夹角α（分别为60°、80°、100°和120°）对结晶器内流场涡心位置、波动等的影响。结果表明，浸入式水口出口面积比和上下导流岛夹角对流场有明显的影响，当出口面积比为121，上导流岛夹角为80°，下导流岛夹角为100°时，结晶器内流场结构较合理。

关键词: 高效连铸 , 浸入式水口 , 结构 , 水模拟

硅灰石对ZrO2-CaO-SiO2体系抗钢水侵蚀性的影响

杨红 , 孙加林 , 尹国祥

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.04.014

以锆酸钙、α-Al2O3微粉和硅灰石为原料制备ZrO2-CaO-SiO2体系的浸入式水口材料,通过改变硅灰石的含量(其质量分数分别为0、2%、4%、6%和8%),利用静态坩埚法研究了该体系材料的抗钢水侵蚀性能.结果表明:ZrO2-CaO-SiO3体系浸入式水口材料对钢水的抗侵蚀能力较强,且硅灰石含量对其抗侵蚀能力的影响不大;但其抗钢水渗透能力随硅灰石含量的增大而逐渐增强,当硅灰石质量分数为6%时,材料的抗钢水渗透能力最强.

关键词: 浸入式水口 , ZrO2-CaO-SiO2 , 硅灰石 , 抗侵蚀性

宽板坯连铸结晶器流场的水模拟研究

马天飞 , 刘国齐 , 王新福

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2008.05.006

采用水模拟试验,研究了宽板坯用浸入式水口的出口面积比(分别为1.2、1.5、1.8、2.1)和出口倾角(分别为0°、15°、30°)对结晶器内流场和表面波动的影响.结果表明:(1)水口出口面积比对射流在结晶器窄壁的冲击强弱影响显著,随出口面积比变大,对窄壁的冲击逐渐减弱;液面波动随水口出口面积比变大而减弱.(2)水口出口倾角对上回流强弱影响显著,随水口出口倾角变大,上回流主涡旋强度逐渐减弱,当出口倾角为向下30°时,上回流大涡旋消失;液面波动随水口倾角变大而显著减弱.(3)综合分析后认为,水口出口面积比为1.8,出口倾角为0°时,液面较活跃,且下涡心位置较高,有利于钢液中夹杂物上浮及凝固壳的生长.

关键词: 水模拟试验 , 宽板坯结晶器 , 浸入式水口 , 流场 , 液面波动

含钛不锈钢连铸浸入式水口结瘤的研究

郑宏光 , 陈伟庆 , 刘青 , 段鹏飞 , 赵利荣 , 王贺利

钢铁研究学报

为了解决含钛不锈钢连铸过程中浸入式水口的结瘤问题,采用扫描电镜和X射线微区衍射等方法分析了AISI 321不锈钢连铸水口结瘤物的物相,探讨了浸入式水口的结瘤机理.结果表明:水口结瘤物中的物相主要有CaO·TiO2-MgO·Al2O3和金属,其中CaO·TiO2-MgO·Al2O3主要来自于钢液中的夹杂物.喂钛线后吹氩搅拌过强使钢液面裸露和浇铸时的二次氧化会显著增加钢中CaO·TiO2-MgO·Al2O3双相夹杂物的数量,导致结瘤层明显变厚.冶炼过程中采用低铝硅铁(ωAl=0.05%)还原,且不加铝、Ca-Si脱氧,或者在加Ca-Si后通过喂钛线前的吹氩弱搅拌尽可能排除钢中CaO-SiO2、CaO-SiO2-Al2O3等夹杂物,严格控制二次氧化,可使喂入钛线后钢中CaO·TiO2-MgO·Al2O3双相夹杂物数量明显减少,从而改善水口结瘤现象.

关键词: 不锈钢 , 连铸 , 浸入式水口 , 结瘤