FTSC薄板坯连铸夹杂物行为研究

摘要

针对唐山钢铁集团有限公司最新投产的FTSC薄板坯连铸技术进行研究，采取示踪剂追踪、铸坯取样、综合分析等手段对唐钢薄板坯SS400钢铸坯中非金属夹杂物分布、类型、来源及数量进行了全面分析。采用万能金相显微镜检验对薄板坯试样进行夹杂物定量分析，绘出从内弧到外弧夹杂物的含量分布图。用KYKY-2800型扫描电子显微镜对夹杂物进行定性分析，得出夹杂物主要来自于脱氧产物。研究表明，(1)唐钢薄板坯SS400钢铸坯中T[O]为8.1×10-6，显微夹杂物体积率平均为0.12％，大型夹杂物数量平均为0.2466mg/10kg，达到很高的洁净度水平；(2)显微氧化物夹杂为球形的钙铝酸盐夹杂及块状的Al2O3夹杂，并成为铸坯的主要夹杂物；(3)示踪剂分析表明，铸坯中的显微夹杂物主要来源于结晶器液面保护渣的污染，其次是中间包液面中间包覆盖剂的污染和钢包渣的污染；(4)示踪剂分析表明，铸坯中大型夹杂物主要来源于中间包液面中间包覆盖剂的污染，其次是水口的熔损；(5)大型夹杂为球形的钙铝酸盐夹杂、透明SiO2夹杂和复杂化合物夹杂。　　为了促进夹杂物的充分上浮，进行了钢包、中间包和结晶器流场的物理模拟，用PHOENICS软件模拟优化薄板坯钢包、中间包和结晶器内流场，分析流场对夹杂物吸收和上浮的影响，并提出相应的改善措施。　　在唐钢一炼钢现行铁水脱硫预处理—转炉顶底复吹—LF炉精炼—FTSC薄板坯连铸流程生产条件下成功的研究了唐钢薄板坯内夹杂物的来源、组成、类型和分布特点的问题，为进一步改善薄板坯质量，满足产品规格要求及扩大品种要求提供基础资料。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

引 言

1文献综述

1.1薄板坯连铸发展概述

1.1.1薄板坯连铸的发展

1.1.2薄板坯连铸应用技术

1.2薄板坯连铸工艺的特点

1.3唐钢薄板坯连铸工艺特点

2研究内容及研究方法

2.1研究背景

2.2研究目的

2.3研究内容

2.4研究方法

3薄板坯夹杂物的研究

3.1各工序T[O]、[N]的变化

3.2铸坯中显微夹杂物分析

3.2.1显微夹杂物的类型特点

3.2.2铸坯中显微夹杂物的数量

3.2.3显微夹杂物在铸坯厚度上的分布

3.3铸坯中大型夹杂物分析

3.3.1大型夹杂物的类型特点

3.3.2大型夹杂物的量分析

3.4示踪剂分析铸坯中夹杂物的来源

3.5非稳态浇注对铸坯洁净度的影响

3.6凝固组织的观察

3.7小结

4薄板坯连铸钢包、中间包和结晶器流场的模拟研究

4.1水模拟实验

4.1.1水模拟的原理

4.1.2钢包水模拟实验

4.1.3中间包流场的水模拟实验

4.1.4结晶器水模拟实验

4.2数学模拟概述

4.3所选用的数学模拟软件及主要特点

4.4钢包底吹氩搅拌流动现象的数学描述

4.4.1基本假设

4.4.2钢包流动现象的描述方程

4.4.3边界条件

4.4.4钢包网格划分

4.4.5模拟结果

4.4.6小结

4.5中间包流场的数学模拟

4.5.1基本假设及控制方程

4.5.2中间包边界条件的确定

4.5.3中间包网格划分

4.5.4模拟结果

4.5.5小结

4.6结晶器流场的模拟和优化

4.6.1实验设计

4.6.2结晶器网格的划分

4.6.3模拟结果

4.6.4小结

结 论

参考文献

SS400钢夹杂物统计表

A类夹杂物电镜能谱分析图

B类夹杂物电镜能谱分析图

大型夹杂物电镜能谱分析图(3#)

大型夹杂物电镜能谱分析图(4#)

大型夹杂物电镜能谱分析图(5#)

大型夹杂物电镜能谱分析图(6#)

致谢

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