中间包冶金3课件.ppt

2.2 钢水平均停留时间 4.2中间包吹氩 4.3 夹杂物形态控制 第五节 中间包过滤器应用 5.1 过滤器原理 5.2 过滤器材质 5.3 过滤器的应用效果 第六节 中间包加热技术 6.2 中间包热平衡分析 6.3中包加热方法和效果 用两个方法来评价过滤效果．一是过滤前后的总氧量变化，二是用金相法来鉴定夹杂物类型和数量。 从感应炉熔化钢水（C=0.38％)脱氧后钢水经过过滤器后其效果是：Al2O3平均含量从0.067％减少到0.008％，清除夹杂物效率达91％：平均总氧量由340PPm降到38．3ppm，去氧效率达88.7％。过滤后有的炉次总氧达到10Ppm或更低，已接近于Al脱氧最低的平衡氧含量(4Ppm)。 对过滤器附着夹杂物金相观察指出，几乎全部为Al2O3，，因此认为总氧量的降低主要是去除Al2O3的结果。 双流大方坯连铸机浇304不锈钢，中间包加挡墙和坝，与使用2个泡沫过滤器(直径200mm、厚38mm)的对比试验结果表明：使用过滤器后方坯中的硅酸锰夹杂减少了74％。 小方坯这铸机浇注含Al钢(Al＝0.024％)，浇注时间约90min。在中间包的一流安装了过滤器。试验表明，过滤的钢水经定径水口只需烧一次氧来排除Al2O3的积累，而其他水口要烧4—5次之多。可见使用过滤器后大大降低了钢水中Al203夹杂。 过滤器的试验证明，Al203、TiN、铝酸钙、硅酸锰等夹杂都可有效地从钢水中过滤掉，不仅能去除大颗粒夹杂，还能去除＜50μm的夹杂，这对于生产高纯净度钢提供了极为有效的工具。 用于中间包泡沫陶瓷过滤器 在浇注过程中钢水温度、钢水成分和钢水流动持供是控制连铸机生产率和铸坯质量三个重要的变量．为把连铸机产量和铸坯质量的矛盾统一起来。提出了浇注过程温度稳定控制的概念，其中重要的是中间包钢水温度稳定性控制问题。 6.1 中间包钢水温度稳定性控制对策 中间包钢水目标温度控制对策有： 1)最大能量损失原则，即每炉高温出钢一钢包站调温(如加废钢冷却降温)一中间包目标温度值； 2)优化能量损失原则，即严格按温度损失决定出钢温度，在钢包站不降温不加热以达到中间包目标温度值； 3)最小能量损失原则，按预定温度出钢，在钢包或中间包补充能量以达到目标温度值。 第一种对策是不可取的．出钢温度高造成炉子和钢包耐火材料寿命低，对钢质量也不利．第二种对策是按炼钢过程能量优化原则以决定出钢温度。这样要求完整、准确地掌握从出钢到浇注过程中各工序的温降和严格的管理，同时要求在线计算机根据操作时间计算出钢温度和各阶段的温度值，不允许有失误。第三种对策可以提高炉衬寿命，能准确控制中间包钢水温度，但需要向钢包或中间包输入外加能量，安装加热设备，使用费用较高。 q，Te φ φ φ Q，Ta 当中间包液面稳定时： 即： 钢包水口流量 中间包热损失 钢包钢水温度 中间包钢水温度 * * 中间包冶金 中间包操作过程的流动现象 中间包钢水夹杂物的去除 中间包流动形态控制 中间包精炼技术 中间包过滤应用 中间包加热技术 8 由储存、分配钢水和稳定注流作用过渡到精炼作用，具体有： 1）消除钢水中夹杂物的污染，如钢水二次氧化、耐火材料的侵蚀、钢包下渣； 2）促使钢水中夹杂物的上浮分离，如改善钢水流动形态、延长钢水在中包内停留时间； 3）防止中包表面覆盖渣卷入钢水，防止中包内钢水旋涡和表面波的生成； 4）采用附加的冶金工艺，完成中包精炼功能，如夹杂物形态控制，成分微调、温度精确控制； 第一节 中间包操作过程的流动现象 V 流体速度； L 容器长度； ν 动力粘度； Re＜2000 层流 Re ＞2000 紊流 2%~10% 1.1 流动概念 1.2钢包注流冲击区 注流为自由流股，流股卷入周围液体后逐渐消失； 注流流入一个对称的有限空间，卷入的液体引起再循环流动； 注流流入非对称的中间包，引起多种类型的循环流动； 自由流股 封闭流股 注流卷入空气 决定因素：注流直径、轴向速度、钢水粘度、注流紊流强度 光滑层流，卷入空气少； 脉动紊流，卷入空气较多； 高度紊流，卷入空气很多； 分散液滴，卷入空气最大。 分散液滴为光滑层流60倍以上。 注流形态对流动的影响： 光滑 粗糙 麻花 旋涡 卷渣； 卷空气； 注流不稳定，搅乱结晶器钢液流动。 带来的危害： 旋涡形成 有旋涡时流动形态 流动不稳定性和波的形成 液面升高或降低时，流速有较大的变化而引起流动模式改变导致表面波的形成； 入口和出口条件发生变化时，流动不稳定性导致表面波。 表面波的扩散，会引起中间包钢渣界面的搅动而卷入渣，对铸坯质量有不利影响。 第二节