汽车板用IF钢夹杂物控制关键技术研究

发布时间：2020-06-24 13:55

【摘要】：汽车板用IF钢是现代汽车工业发展不可或缺的金属材料。对某钢厂汽车板用IF钢生产工艺及夹杂物的调研发现生产过程中存在转炉终渣中FeO和MnO含量偏高和钢中夹杂物含量尤其是100μm以上的大颗粒夹杂物含量偏高等问题。为此,开发了一种新型转炉终渣改质剂,并对转炉终渣进行了优化,采用物理模拟的方法对中间包安装隧道式过滤器前、后的中间包流场以及挡坝、挡墙位置和挡坝高度对中间包流场的影响进行了研究,并进行了工业试验。得到如下结论：(1)调研发现：转炉出钢时炉渣碱度为3.25,渣中FeO和MnO质量分数为23.64%,氧化性较高；夹杂物平均含量为2.8mg/10kg,80%的夹杂物尺寸小于180μm；夹杂物平均直径为1.50～4.68μm,夹杂物平均面积为2.91～13.13μm2,夹杂物平均指数为19.03～58.28个/mm2,夹杂物平均面积百分比为0.009～0.068%；大颗粒夹杂物中60～80%是Al2O3和Ti-Al类夹杂物。(2)针对某钢厂IF钢生产的实际情况,设计了一种Al-CaCO3-CaF2系新型转炉终渣改质剂。与目前用造渣球相比,新型改质剂可将转炉冶炼终渣中20%左右的FeO和MnO降低至低于2%,大幅度降低顶渣的氧化性,有效控制大颗粒A1203夹杂物产生；转炉终渣碱度大于5,反应后形成CaO-Al2O3-SiO2,熔点低于1500℃C；A1的回收率在70%左右；不添加Al2O3等调整Ca/Al比,不会额外的引入夹杂物,有利于提高IF钢洁净度。(3)物理模拟结果表明：隧道式过滤器能够有效改善中间包流场。实验方案3(挡墙与长水口之间的距离为544mm,挡坝与挡墙的距离为112mm,挡坝高度为84mm)的优化效果最好,示踪剂峰值持续时间由原中间包的172.4s增加至238.6s；平均停留时间由原中间包的348.22s增加至412.57s；死区体积分率由原中间包的22.49%降低至5.57%；活塞区体积分率由原中间包的28.67%增加至36.21%。(4)工业试验的结果表明：优化后与优化前相比铸坯中夹杂物的平均直径变化不大,夹杂物的平均面积略有增大,夹杂物的指数和夹杂物的面积百分比明显降低,说明优化后的“湍流抑制器+隧道式过滤器+挡墙+挡坝”的中间包组合控制装置与优化前相比能够更加有效地改善中间包流场,优化夹杂物上浮去除条件,降低铸坯中夹杂物的含量,提高钢液的洁净度。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF713

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本文编号：2727946