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中钢网新闻中心钢市纵横行业技术结晶器内凝固壳的冷却速度和通过RH加减压精炼降低钢中夹杂物

结晶器内凝固壳的冷却速度和通过RH加减压精炼降低钢中夹杂物

分享打印 2009-07-27 09:32 编辑:小珺     来源: 中国钢材贸易网     字体: [大][中][小]    

在<CAMP—ISIJ>Vol.20中有两处地方刊出的研究成果引起连铸界重视,一项是理论研究成果,一项是实践成果。

在<CAMP—ISIJ>Vol.20的第770页上刊登了“连铸结晶器内凝固壳的冷却速度”的理论研究成果。众所周知,连铸结晶器内的热流或凝固壳的冷却速度,对凝固壳的形成和发展有很大的影响。关于凝固壳的冷却,从结晶器或保护渣在结晶器内形成的膜的传热现象观点的研究很多,而对凝固壳本身的研究很少。

本研究是在试验用连铸机上进行的。将碳含量为0.09%~0.12%的亚包晶钢,以3.0~5.0米/分的速度铸成厚90毫米、宽1000毫米的板坯。对此连铸中结晶器内的局部热流量、凝固壳厚度、树枝状晶的间距进行评价。

设凝固壳的凝固界面的生长速度为V,温度梯度为G,冷却速度为R,通过(1)式可以算出。

R=GV(1)

在此,温度梯度G与局部热流q以及钢的导热率k之间的关系如式(2)所示。

G=q/k(2)

另外,凝固壳的厚度d壳,与凝固时间t的关系,可以通过对其微分得出凝固速度V,如(3)式所示。

V=d(d壳)/dt(3)

将从(2)式和(3)式求出的温度梯度G和凝固速度V代入(1)式即可求出冷却速度Rq。

用上述公式求出的凝固壳的冷却速度Rq与按照树枝状晶二次枝晶间隔k11用Suznki等人的公式求出的凝固壳的冷却速度Rk11非常一致。

在本期<CAMP—ISIJ>Vol.20的第859页上刊登了“通过RH加减压精炼降低钢中夹杂物”研究的实践成果。

为进一步降低轴承钢中的夹杂物,本研究通过调查轴承钢中夹杂物的起源,弄清楚降低夹杂物必须改进工艺过程。调查结果表明,钢中夹杂物起源于气体搅拌卷入的钢包渣。为此,必须在RH处理过程中促进夹杂物的去除。本研究采用了RH加减压精炼法。其原理是将可溶性气体溶于钢水中,在减压处理时,钢水中生成气泡,通过气泡促进夹杂物的去除。

本研究中采用氮气可作为溶性气体。在转炉吹炼末期,将底吹的气体从氩气切换成氮气。氮气溶于钢水中。出钢后,在脱气装置上调整渣的成分,然后用RH真空脱气进行减压处理。

在RH真空处理中,脱氮量与脱氮速度成正比,这与松野等人从浮选理论推导出的关系一致。确认了通过加减压生成的气泡可有效地促进夹杂物的去除。(火文)

 

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