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Q390C高强板生产中的炉渣乳化工艺

来源:天津市东和盛泰钢铁商贸有限公司 发布时间: 2014/10/15 12:19:13 【返回上一步】
本页关键词:Q390C高强板生产中的炉渣乳化工艺

q390c高强板经常能在钢材表面附近和内部缺陷中观察到渣滴,这表明降低冶金容器内炉渣乳化程度是洁净钢生产的先决条件。在炼钢和连铸工艺上,发生炉渣乳化的机理有几种,如出钢流股冲入渣层、溢出气泡对渣金界面的冲击、出口涡流和钢水流对渣金界面形成剪切力作用等。q390c高强板各工厂发生炉渣乳化的主要机理不尽相同,但对于钢的缺陷,连铸结晶器内炉渣乳化极可能是决定性的。中间包夹杂或转炉渣夹带是涡流动造成的,虽然这个阶段的炉渣乳化没有结晶器内严重,但却削弱了冶金反应,降低了生产效率。

  大部分关于结晶器内炉渣乳化的研究都采用冷模型法,现提出了6种乳化类型,即:

  ·由结晶器窄面回流的钢水引起;

  ·由不稳定逆向流动引发高剪切应力造成;

  ·由浸入式水口后面有规律地产生漩涡分离引起;

  ·由浸入式水口出口处巨大的氩气泡运动到界面处引起;

  ·由浸入式水口出口处不均匀的钢水流动引起;

  ·高产量时在油水界面形成泡沫。

  乳化过程与液—液界面处剪切力的发展有关。这个界面在临界速度下变得不稳定。认为由剪切力引发的炉渣乳化可能有三种不稳定机制,即Kelvin—Helmholtz不稳定性、Tylor-Saffman不稳定性和Fluid流动不稳定性。为建立对乳化行为的定量描述而进行了理论与实验分析。炉渣乳化的临界速度和渣滴尺寸随工艺参数和渣金的物理化学性质而变化,这些包括浸入式水口深度、拉坯速度、吹氩量、结晶器尺寸、出口形状、流动控制机理与堵塞程度、粘度、表面张力与密度等。

  利用结晶器内钢水流动控制可以防止卷渣。完整的流动控制系统要仔细考虑钢渣的理化性质和系统的几何条件。已知提高保护渣粘度可降低炉渣乳化和表面缺陷,但这导致保护渣消耗减少,带来了润滑问题。作为这个问题的解决方案,建议使用粘度高、结晶温度低的保护渣。保护渣的密度和表面张力影响炉渣的乳化行为,但在实际操作中,即使渣化学成分变化,这些性质也不会有太大的改变。

  漩涡的卷渣机理可分为两种不同的模式,即有初始涡量时最先出现的“vortex-sink”和在没有初始涡量时发生的造成浇铸后期卷渣的“draiH—sink”。虽然经常说vortex-sink可以忽略而drain-sink才是炉渣乳化的主因,但仍有些人主张,至少在部分程度上,卷渣要归因于vortex-sink。这里有两种不同的情况,(1)低流速时,漩涡在浅水发展,随着排出速度的增加而增大;(2)在高速时,临界深度随着排出的增加略有下降。人们熟知,对钢铁生产有影响的是后一种情况。漩涡现象的特征可归纳如下:

  ·容器直径几乎没有影响;

  ·随着出流口直径的增加,漩涡在更浅的水深发展;

  ·随着容器内初始环流的增加,临界深度增大;

  ·偏心水口减轻了漩涡;

  ·炉渣相使漩涡扩大。

  为防止炉渣携带进行了许多努力,这包括炉渣侦测系统和破涡器的开发。对抑制漩涡提出如下建议:

  ·修改出流口、使用固定或漂浮的碟或球效果不明显;

  ·水口附近的流动隔板能有效阻止漩涡的形成;

  ·临时关闭水口似乎不能有效地抑制漩涡;

  ·喷吹气体可延迟漩涡的形成。

  为理解炉渣乳化后进人钢水的行为,并在洁净钢生产中杜绝这种现象,借助文献对流体乳化进入不相容的更重的流体进行了研究。这包含了由漩涡引发的炉渣在结晶器内的乳化。大部分的文献在处理这一现象时采用的是数学冷模型法和量纲分析,而不是直接观测钢渣体系。观察得到的各种机理与模拟容器有关。利用理论和实验分析对定量描述进行了研究,但主要是针对冷模型,还需要在生产应用方面和对前期工作的提炼等方面进行深入研究。
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