IF鋼中成分及夾雜物的過程控制研究.pdf

1、近幾年來，由于IF鋼具有優(yōu)良的深沖性和無時(shí)效性，已逐漸成為繼沸騰鋼和鋁鎮(zhèn)靜鋼之后的新一代沖壓用鋼，是一個(gè)國(guó)家汽車用鋼板生產(chǎn)水平的標(biāo)志。目前，中國(guó)的IF鋼生產(chǎn)處于初級(jí)發(fā)展階段，可以滿足中低檔轎車和卡車用鋼板的質(zhì)量要求，中高檔轎車用高品質(zhì)鋼板仍然需要大量進(jìn)口，尤其是對(duì)于表面質(zhì)量要求非常嚴(yán)格的汽車面板，與國(guó)外同類型IF鋼產(chǎn)品的質(zhì)量差距更大。 本論文首先通過工業(yè)試驗(yàn)及取樣分析，系統(tǒng)研究IF鋼中成分及夾雜物在轉(zhuǎn)爐冶煉、RH真空精煉、連鑄等

2、各個(gè)工序的變化規(guī)律，進(jìn)而對(duì)IF鋼中成分及夾雜物的過程控制進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并提出相應(yīng)的解決措施和研究方向；然后通過數(shù)學(xué)物理模擬，系統(tǒng)研究IF鋼連鑄結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動(dòng)及卷渣行為，在此基礎(chǔ)上對(duì)IF鋼連鑄工藝參數(shù)和浸入式水口結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并成功應(yīng)用于IF鋼連鑄工業(yè)生產(chǎn)，取得良好效果。 本論文的主要研究成果如下： (1)IF鋼連鑄坯中的碳、氮含量分別為22×10-6、21×10-6，在RH脫碳結(jié)束之后的增碳量可降低

3、至11×10-6，在轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)之后的增氮量可降低至9×10-6。 (2)在穩(wěn)態(tài)澆注條件下IF鋼連鑄坯中的全氧含量為16×10-6，夾雜物含量的平均值為0.92mg·(10kg)-1，達(dá)到世界先進(jìn)水平。 (3)IF鋼連鑄坯中的夾雜物主要有Al2O3系群絡(luò)狀?yuàn)A雜物、Al2O3系塊狀?yuàn)A雜物、Al2O3-CaO系或Al2O3-CaO-SiO2系夾雜物、Al2O3-Ti2O3系夾雜物等4種類型。大型Al2O3系塊狀?yuàn)A雜物和Al2

4、O3-CaO-SiO2系夾雜物是造成鞍鋼IF鋼冷軋板表面缺陷的主要原因。 (4)隨著水口吹氣量的增加，連鑄結(jié)晶器內(nèi)的液面波動(dòng)逐漸加劇，尤其浸入式水口附近的液面波動(dòng)明顯加劇，卷渣和液面裸露的幾率均逐漸增大；但同時(shí)沖擊深度逐漸減小，利于鋼液中夾雜物上浮和凝固坯殼形成。 (5)對(duì)于斷面尺寸為(1060mm、1280mm)×230mm的連鑄結(jié)晶器而言，建議均采用15°正方形水口，當(dāng)上水口吹氣量為6L/min、上滑板吹氣量為2L/

5、min、水口插入深度為290mm時(shí)為最佳。對(duì)于斷面尺寸為1550mm×230mm的連鑄結(jié)晶器而言，建議采用15°正方形水口，當(dāng)上水口吹氣量為4L/min、上滑板吹氣量為2L/min、拉速為1.3m/min、水口插入深度為290mm時(shí)為最佳。 (6)經(jīng)過連鑄工藝參數(shù)和浸入式水口結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，在正常澆注條件下連鑄中間包至結(jié)晶器之間的IF鋼中全氧含量下降11×10-6，連鑄坯上、下表層處的夾雜物含量分別下降53.1％、85.9

6、％。 (7)經(jīng)過連鑄工藝參數(shù)和浸入式水口結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，與連鑄中間包試樣相比較，在穩(wěn)態(tài)澆注條件下IF鋼連鑄坯中夾雜物的主要變化規(guī)律如下： a)Al2O3系群絡(luò)狀?yuàn)A雜物的數(shù)量明顯減少，尺寸也有所減小，一般為15μm～40μm。 b)Al2O3系塊狀?yuàn)A雜物的數(shù)量和尺寸均有所增大，一般為20μm～40μm。vc)Al2O3-CaO系或Al2O3-CaO-SiO2系夾雜物基本消失。 d)Al2O3-Ti2O