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连续铸钢生产过程中,钢包渣一旦流入中间包,会影响钢水的洁净度,且容易造成钢材表面质量问题。研究表明,减少钢包下渣可有效地提高钢水的洁净度。对于炼钢连铸而言,汇流旋涡造成的下渣危害最大,是钢包下渣最主要的原因。受钢包底吹氩精炼工艺启发,若能开发出环钢包出钢口吹氩控制钢包下渣新工艺,有望能经济地解决目前钢包浇注过程中余钢量较多的难题。为此,本实验进行浇注钢包环出钢口吹氩控制下渣新工艺技术研究,为控制下渣新工艺的开发提供理论基础。本文以某钢厂钢包为原型,基于相似原理建立了1:5的钢包物理模拟系统,首先研究了钢包浇注过程中汇流漩涡的产生及变化过程,重点考察了偏心率、钢包渣黏度等参数对漩涡产生临界高度的影响规律。在前边实验的基础上考察了吹氩参数(吹气量、初始吹氩液面高度及压力)、吹气元件参数(内圆半径和宽度)、水口偏心率及钢包渣黏度对抑制汇流漩涡的影响规律。主要得出以下结论:(1)钢包浇注的过程中,钢包内钢水漩涡产生的临界高度随水口偏心率的增大而减小;初始液面高度小于一定高度时,产生漩涡的临界高度随着初始液面高度的增加而增加,初始液面高度高于一定高度后,漩涡产生的临界高度的影响可以忽略,故本实验中采用230mm初始液面高度;钢水漩涡产生的临界高度随钢渣黏度的减小而增大。(2)环出钢口吹氩实验结果表明:随气量增大,其抑制漩涡产生的效果越明显,当吹氨量增至0.4NL/min时,其抑制漩涡的效果最佳,随气量继续增大,由于液面波动过于剧烈,会对漩涡的抑制作用产生副作用;初始吹氩高度和压力对抑制漩涡产生的影响不大。(3)就本实验考察的吹气元件而言,内圆半径为38mmm时产生漩涡的临界高度要小于内圆半径为33mmm时的漩涡临界高度;宽度为30mm时产生漩涡的临界高度小于宽度为25mm时的漩涡临界高度;4号吹气元件(内圆半径38mm、宽度30mm)抑制漩涡产生的效果最佳。(4)随水口的偏心率的增大,产生漩涡的临界高度变小,表明较大的水口偏心率有利于控制钢包下渣。(5)随钢包渣黏度的升高,产生漩涡的临界高度减小,表明较大的钢包渣黏度有利于控制钢包下渣。