板坯連鑄結晶器內(nèi)氣泡行為和液渣分布規(guī)律的研究.pdf

1、隨著高效連鑄的發(fā)展和吹氬工藝的廣泛應用，結晶器的冶金作用越來越重要。深入研究結晶器內(nèi)鋼液、液渣以及氣泡的運動行為是促進連鑄工藝順行，改善鑄坯質量的關鍵因素。 本文以梅鋼2＃板坯連鑄結晶器為研究對象，根據(jù)相似原理建立0.6：1的水模型。結合現(xiàn)場澆注情況和鑄坯質量問題，采用水力學物理模擬方法，研究了拉速、水口插入深度以及吹氣量對結晶器內(nèi)液面波動、液渣分布、卷渣行為、氣泡分布、沖擊深度及流場的影響規(guī)律，并對吹氬參數(shù)進行了優(yōu)化；同時，還

2、研究了水口偏流、水口結瘤物脫落等問題給鋼液澆注帶來的不良影響；另外，通過考察鋼渣的流動狀況對高速澆注條件下的浸入式水口進行了優(yōu)化；最后，根據(jù)物理模擬實驗結果進行了現(xiàn)場實驗。 研究表明：拉速對結晶器內(nèi)流場特性影響最大，其次是吹氣量，吹氣量對結晶器不同部位的鋼渣流動影響程度不同，在水口附近影響最大。在高拉速澆注時，結晶器內(nèi)很容易出現(xiàn)剪切卷渣；在拉速不高而吹氣量比較大時，吹氣卷渣是卷渣的主要方式。當卷入結晶器內(nèi)的渣滴沖擊深度較淺時，會

3、因浮力作用而慢慢上??；當渣滴的沖擊深度較深時，就會被流股沖擊到結晶器下部區(qū)域，最終形成鑄坯大型夾雜物或者導致卷渣漏鋼事故。 結晶器內(nèi)氣泡分布受拉速影響較大，拉速增大時，窄邊氣泡增多；拉速較小時，氣泡主要聚集在水口附近。隨沖擊深度的增加，氣泡的數(shù)量逐漸減少，氣泡的尺寸先增大后減小。根據(jù)減少進入凝固前沿氣泡數(shù)量并防止大量氣泡在水口附近聚集而導致水口附近卷渣的原則，對吹氣量進行了優(yōu)化，得到了吹氬量與結晶器通鋼量的定量關系式，并進行了現(xiàn)