板坯连铸结晶器内钢水偏流及其控制方法的思考VIP免费

第1期2010年1月连铸ContinuousCastingNo.1January2010板坯连铸结晶器内钢水偏流及其控制方法的思考郭旭东1,陶金明2,毛斌2(1.河北钢铁集团宣钢炼钢厂,河北宣化075100;2.中冶连铸北京冶金技术研究院,北京100081)摘要:简述了板坯连铸结晶器内钢水偏流及其主要危害。作为例子,引录板坯结晶器内由SEN冻结和湍流引起的两个典型偏流的数值模拟结果。综述了控制偏流的非接接触的磁流体力学(MHD)技术及其效果,以及评估控流效果的检测方法。关键词:板坯连铸结晶器;钢水偏流;非接触MHD技术;检测方法中图分类号:TF777.1文献标志码:A文章编号:100524006(2010)0120015208ControllMethodsforBiasedFlowsofMoltenSteelinSlabContinuousCastingMoldGUOXu2dong1,TAOJin2ming2,MAO2bin2(1.Steelworks,XuanhuaIronandSteelCompany,Xuanhua075100,Hebei,China;2.BeijingMetallurgicalTechnologicalInstitute,CCTEC,Beijing100081,China)Abstract:Thisarticlebieflyintroducedbriasedflowsofmoltensteelinslabcontinuouscastingmoldanditsmainharms;andcitednumericalsimulationresultsfortwotypicalbiasedflowscausedbySENcloggingandturbulence,forexample;anddetailedlysummarizednon2contactMHDtechnologiesforcontrollingbiesedflowanditseffectsaswellasdetectmethodstoevaluateimprovementsofcontrolledbiasedflow.Keywords:slabcontinuouscastingmold;biasedflow;non2contactMHDtechnology;detectmethod作者简介:郭旭东(19732),男,工程师;E2mail:binmaoemt@126.com;收稿日期:20092072131偏流现象产生的原因及其危害当前,汽车、家用电器、深冲制品等制造商要求生产高质量、高强度的薄板。为了生产高质量薄板,重要的是要减少铸坯中的非金属夹杂物和气泡,因为它们会在最终产品质量上产生各种各样的缺陷。虽然,在连铸过程中,立弯式连铸机在促进夹杂物和气泡上浮分离上比弧形连铸机具有更好的效果。但即使如此,在其生产的铸坯中的一些缺陷,在生产高质量薄板上仍然是一个问题。因为此时非金属夹杂物的直径小于011mm,而气泡的直径也只有015～310mm,这样小的夹杂物和气泡其自身已缺乏上浮能力,而是跟随钢水流动后被凝固面捕获,有时可以在铸坯内发现表面粘有夹杂物的小气泡。因此,钢水流动的动态变化被认为能引起非金属夹杂物和气泡吸附的干扰。板坯连铸结晶器内钢水流动干扰的重要原因之一是其中产生的偏流。偏流是结晶器内钢水的一类不对称、不平衡的流动,图1形象地描绘了偏流现象[1]。Q-钢水流量;QJ-向上流量;ΔH-弯月面高度差;VP-弯月面处的流速;Vd-向下浸入流量。图1板坯连铸结晶器内的偏流现象Fig.1Phenomenonofbiasedflowinslabmold.由图1可见,偏流的特点是:从SEN的两个侧孔吐出的流量不一样;SEN两侧的向上反转流股不一样,导致弯月面下的流速和弯月面高度不对称;向下侵入流股的流速也不对称,侵入深度也就不一样。由此可见,板坯连铸结晶器内钢水流动是不稳定的,存在不同类型的偏流現象,在髙速连铸中尤其如此。1.1在板坯连铸结晶器内钢水偏流产生的主要原因1)结晶器内钢水湍流流动,这是流动自身动力学引起的,导致结晶器内钢水的周期振荡和随机脉连铸动,这是不可调控的[223]。2)SEN安装不对中和不垂直(偏转)。3)滑动水口不完全打开,使钢水偏向一侧流动。4)SEN结瘤导致SEN内流动不对称、不平衡,而这种结瘤是随时间变化的,也是不可控制的。5)由于氩气注入引起的结晶器内钢水周期振荡和随机脉动。6)由于塞棒开度偏小,导致从中间罐经SEN的钢水偏向一侧流动。1.2在板坯连铸结晶器内钢水偏流产生的主要危害1)偏流引起结晶器内钢水大的单侧流动,导致夹杂物和气泡随钢水向下流动侵入液相穴深处而不能上浮,在板坯内孤侧的四分之一带偏聚。2)向上反转流动引起弯月面的脉动和弯月面下流速增大,导致保护渣卷吸。3)严重的偏流冲击窄面使坯壳重熔而导致漏钢事故。4)偏流也易于引起铸坯表面纵裂。2板坯结晶器内钢水偏流的数值模拟作为例子,下面引入板坯结晶器内由SEN结瘤和钢水湍流流动引起的两类典型偏流现象的数值模拟的结果。2.1SEN结瘤引起偏流的数值模拟板坯结晶器内的偏流是引起结晶器内的不对称流动和弯月面脉...