低碳铝系列钢边部缺陷的研究与控制

摘要

某钢厂产品主要为硅钢、家电用钢等高质量、高附加值的低碳铝钢板坯。由于拉速提高、轧制温度降低等因素,该厂后工序板卷边部缺陷发生率大幅度上升到4.04％,已经影响到热轧的生产,对低碳铝钢卷的盈利水平造成了较大影响。
　　经过对低碳铝板坯火焰清边对比轧制发现,钢卷边部缺陷是由板坯边部表面(皮下)夹渣经轧制发展而成。SEM和能谱仪对缺陷检测结果表明,结晶器内保护渣的卷入和Al2O3堵塞物上浮去除不充分是形成板坯表面(皮下)夹渣的主要原因,需对结晶器流场优化。通过结晶器流场的数值模拟、物理模拟研究和工业试验,可以得到以下结论:
　　(1)结晶器吹氩后,上回流窝心向窄面靠近并小幅上移,在靠近水口的自由液面处形成一个较小的回流区。
　　(2)增大水口侧孔倾角,液面波动减小,注流冲击深度略有增加;增大水口侧孔扩张角,液面波动和注流冲击深度均会减小;最佳水口结构为侧孔倾角为20°。
　　(3)水口插入深度的增大,结晶器液面波动明显减小,但注流冲击深度增大;随着吹氩量的增大,注流冲击深度略有减小,但氩气泡对结晶器液面冲击增大,大大增加卷渣几率;最佳水口插入深度为150mm,吹氩量为15~20L/min;
　　(4)结晶器振动采用高频小振幅模式可以减小边部夹杂发生率。
　　(5)使用优化的浸入式水口和浇注工艺参数,钢卷边部缺陷的发生率明显下降。

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第1章文献综述

1.1 连铸技术发展概况

1.2连铸坯表面（皮下）夹渣研究现状

1.3结晶器流场研究现状

1.4论文研究意义和研究内容

第2章低碳铝系列钢边部缺陷成因分析

2.1 钢厂连铸生产情况

2.2低碳铝钢卷边部缺陷发生情况

2.3边部缺陷形成机理分析

2.4 本章小结

第3章结晶器流场数学与物理模型的建立

3.1数学模型的建立

3.2实验原理及模型建立

3.3研究方案的确定

第4章结晶器吹氩优化结果及分析

4.1吹氩条件下结晶器流场基本特征

4.2浸入式水口侧孔倾角对结晶器流场的影响

4.3浸入式水口扩张角对结晶器流场的影响

4.4 水口插入深度对结晶器流场影响

4.5吹氩量对结晶器流场影响

4.6数学模型的验证

4.7工业试验结果分析

4.8 本章小结

第5章 连铸浇铸工艺参数优化

5.1结晶器振动参数优化试验

5.2拉速对比试验

5.3 本章小结

第6章 结论

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文