唐鋼FTSC薄板坯連鑄結晶器傳熱研究與保護渣性能優(yōu)化.pdf

1、隨著連鑄連軋技術的發(fā)展，作為薄板坯連鑄的三項關鍵技術之一的保護渣的物理性能及化學成分的優(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FTSC薄板坯連鑄機，自投產以來由于保護渣性能原因而致使的裂紋、表面夾渣、裹渣及漏鋼現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重地影響了生產的正常進行。因此對保護渣性能的優(yōu)化刻不容緩。 本文對唐鋼薄板廠FTSC連鑄現(xiàn)行保護渣性能進行了研究，通過對五種薄板坯連鑄保護渣化學成分、熔化溫度、熔化速度、結晶溫度和

2、礦物組成進行的試驗研究和理論分析，闡述了現(xiàn)行保護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為平臺建立了鑄坯傳熱數(shù)學模型，對鑄坯凝固過程進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)對結晶器傳熱的影響，為制定合理的工藝參數(shù)、提高鑄坯質量、減少漏鋼發(fā)生提供了理論依據(jù)。 研究了渣膜的形成機理，建立了結晶器/凝固坯殼之間渣膜狀態(tài)數(shù)學模型，討論了填充于其中的渣膜存在形式及狀態(tài)，并應用此

3、模型計算出了適用于低碳鋼SHPC的保護渣的熔化溫度。在此熔化溫度下常規(guī)范圍內變化工藝參數(shù)，在結晶器出口處仍存在一定厚度的液態(tài)渣膜，實現(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確定了適合于該鋼種保護渣的結晶溫度，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。保護渣消耗量是評價潤滑性能的指標，也是評價保護渣使用性能最常用的指標。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渣消耗量公式，并用于