薄板坯连铸结晶器内保护渣卷渣的研究

发布时间：2021-08-25 04:11

　　本研究主要是用结晶器水模来模拟结晶器内流场,研究薄板坯结晶器内卷渣机理,得出其主要卷渣方式为切向卷渣、涡旋卷渣、氩气冲击钢渣界面的卷渣,并对比操作参数对卷渣的影响,即拉速越大,浸入深度越浅,吹气量越大,卷渣可能性越大。从而提出避免卷渣的改进措施。 

【文章来源】：特钢技术. 2020,26(02)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

实验设备图

如图2所示，发生这种卷渣的范围在离结晶器窄面400mm左右的宽度范围内。在该区域内，浸入式水口流出的水流到达该位置后，分为两股分别为上升流和下降流，上升流在到达表面后会沿着表面运动，而下降流会沿着图中所示轨迹向下，从而形成一种剪切作用，在该剪切力的作用下石蜡层（液渣层）被推向背离结晶器窄面的方向，使结晶器窄面附近的石蜡层（液渣层）厚度变薄，甚至有可能出现液面裸露现象，如图中C点。从窄面向中间折返的表面流使得石蜡层（液渣层）在距结晶器窄面400mm左右处聚集，形成向下的凸起。在下降流和结晶器内湍流的共同作用下，凸起处尖端的石蜡滴容易脱离石蜡层（液渣层）而进入到钢水内部。如若液滴不能在返回表面而被凝固坯壳捕捉到，就发生了卷渣。当高拉速，浸入深度较浅时容易发生此种类型的卷渣。

由表1可知，随着拉速的提高，保护渣液渣层越来越容易被冲开，会出现钢液面裸露，这是因为随着拉速的增加，表面流速增加，液面波动越来越剧烈，两股回流都得到了较大的发展，在两股回流的作用下，导致在靠近弯月面处形成驻波，进而对保护渣层有剪切的作用，促使保护渣向中心的堆积，随着时间的推移，结晶器窄面附近的保护渣变薄，造成钢液面的裸露。另外，随着拉速的增大，两股回流流速逐渐增大，相应的剪切力的作用也同时增大，在中间处堆积的厚渣层在剪切力的作用下，卷渣量和卷渣深度逐渐增加，形成了剪切卷渣，一般来说，当拉相对较低时，主要是回流引起的涡旋状卷渣，当拉速达到4.5m/min时或更高时，保护渣会明显的向宽面中心区堆积，在距中心区250mm的区域形成一个较厚的保护渣层，它受到回流的剪切作用，液渣以切向进入钢液内部，被卷入的保护渣，随着拉速的增大，很难再浮出到表面保护渣层，最终影响到钢坯质量。

【参考文献】：
期刊论文
[1]薄板坯结晶器内卷渣现象的研究[J]. 包燕平,朱建强,蒋伟,王昌旭,田乃媛,徐保美.  北京科技大学学报. 1999(06)

博士论文
[1]连铸结晶器保护渣相关基础理论的研究及其应用实践[D]. 谢兵.重庆大学 2004



本文编号：3361370