板坯連鑄結(jié)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(yīng)用，結(jié)晶器的冶金作用越來(lái)越重要。深入研究結(jié)晶器內(nèi)鋼液、液渣以及氣泡的運(yùn)動(dòng)行為是促進(jìn)連鑄工藝順行，改善鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵因素。 本文以梅鋼2＃板坯連鑄結(jié)晶器為研究對(duì)象，根據(jù)相似原理建立0.6：1的水模型。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)澆注情況和鑄坯質(zhì)量問(wèn)題，采用水力學(xué)物理模擬方法，研究了拉速、水口插入深度以及吹氣量對(duì)結(jié)晶器內(nèi)液面波動(dòng)、液渣分布、卷渣行為、氣泡分布、沖擊深度及流場(chǎng)的影響規(guī)律，并對(duì)吹氬參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化；同時(shí)，還

2、研究了水口偏流、水口結(jié)瘤物脫落等問(wèn)題給鋼液澆注帶來(lái)的不良影響；另外，通過(guò)考察鋼渣的流動(dòng)狀況對(duì)高速澆注條件下的浸入式水口進(jìn)行了優(yōu)化；最后，根據(jù)物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。 研究表明：拉速對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)特性影響最大，其次是吹氣量，吹氣量對(duì)結(jié)晶器不同部位的鋼渣流動(dòng)影響程度不同，在水口附近影響最大。在高拉速澆注時(shí)，結(jié)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(shí)，吹氣卷渣是卷渣的主要方式。當(dāng)卷入結(jié)晶器內(nèi)的渣滴沖擊深度較淺時(shí)，會(huì)

3、因浮力作用而慢慢上?。划?dāng)渣滴的沖擊深度較深時(shí)，就會(huì)被流股沖擊到結(jié)晶器下部區(qū)域，最終形成鑄坯大型夾雜物或者導(dǎo)致卷渣漏鋼事故。 結(jié)晶器內(nèi)氣泡分布受拉速影響較大，拉速增大時(shí)，窄邊氣泡增多；拉速較小時(shí)，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(jìn)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(dǎo)致水口附近卷渣的原則，對(duì)吹氣量進(jìn)行了優(yōu)化，得到了吹氬量與結(jié)晶器通鋼量的定量關(guān)系式，并進(jìn)行了現(xiàn)