唐鋼FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器傳熱研究與保護(hù)渣性能優(yōu)化.pdf

1、隨著連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展，作為薄板坯連鑄的三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一的保護(hù)渣的物理性能及化學(xué)成分的優(yōu)化越來越受到重視。唐山鋼鐵公司于2002年12月建成了中國第一臺(tái)FTSC薄板坯連鑄機(jī)，自投產(chǎn)以來由于保護(hù)渣性能原因而致使的裂紋、表面夾渣、裹渣及漏鋼現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此對(duì)保護(hù)渣性能的優(yōu)化刻不容緩。 本文對(duì)唐鋼薄板廠FTSC連鑄現(xiàn)行保護(hù)渣性能進(jìn)行了研究，通過對(duì)五種薄板坯連鑄保護(hù)渣化學(xué)成分、熔化溫度、熔化速度、結(jié)晶溫度和

2、礦物組成進(jìn)行的試驗(yàn)研究和理論分析，闡述了現(xiàn)行保護(hù)渣均不能很好的滿足薄板坯連鑄需要的原因。以大型有限元軟件ANSYS為平臺(tái)建立了鑄坯傳熱數(shù)學(xué)模型，對(duì)鑄坯凝固過程進(jìn)行仿真模擬并成功地描述了凝固坯殼的溫度分布及坯殼生長歷程，研究了各工藝參數(shù)對(duì)結(jié)晶器傳熱的影響，為制定合理的工藝參數(shù)、提高鑄坯質(zhì)量、減少漏鋼發(fā)生提供了理論依據(jù)。 研究了渣膜的形成機(jī)理，建立了結(jié)晶器/凝固坯殼之間渣膜狀態(tài)數(shù)學(xué)模型，討論了填充于其中的渣膜存在形式及狀態(tài)，并應(yīng)用此

3、模型計(jì)算出了適用于低碳鋼SHPC的保護(hù)渣的熔化溫度。在此熔化溫度下常規(guī)范圍內(nèi)變化工藝參數(shù)，在結(jié)晶器出口處仍存在一定厚度的液態(tài)渣膜，實(shí)現(xiàn)了“全程液態(tài)潤滑”。 根據(jù)低碳鋼SHPC的凝固特性及傳熱特點(diǎn)確定了適合于該鋼種保護(hù)渣的結(jié)晶溫度，并依據(jù)η1300-V匹配原則和穩(wěn)定性原則確定了最優(yōu)的粘度。保護(hù)渣消耗量是評(píng)價(jià)潤滑性能的指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)保護(hù)渣使用性能最常用的指標(biāo)。通過討論影響消耗量的因素，確定了適合于薄板坯連鑄的保護(hù)渣消耗量公式，并用于