板坯连铸结晶器钢液卷渣现象研究

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方坯铸坯缺陷产生原因及预防措施

方坯铸坯缺陷产生原因及预防措施1.前言由于连铸坯质量问题多发于连铸，因此对连铸质量缺陷进行了分析，总结出发生原因，以减少连铸坯质量问题的发生。

2.铸坯主要有以下几种缺陷：2.1卷渣2.1.1表面卷渣（见图1）2.1.2内部卷渣（见图2）图1 图22.2裂纹2.2.1表面裂纹：头部表面裂纹（图3 ）、尾部表面裂纹（见4）。

图3 图42.2.2内部裂纹（见图5）图52.3气泡缺陷（见图6、见图7）图6 图73、缺陷产生原因及预防措施3.1卷渣产生原因及预防措施3.1.1表面卷渣产生原因及预防措施产生原因：（1）结晶器内形成渣条，当结晶器内钢液面波动量大于熔渣层厚度时、或挑渣条未挑净时、或在挑渣条过程中将渣条带入结晶器坯壳上时形成卷渣。

（2）在换包或等包降速过程中，由于操作不当造成中包液位较浅，导致中包内钢液形成涡流将中包渣卷进结晶器内，在上浮过程中被坯壳捕作形成卷渣。

（3）调整渣线高度超过液渣层厚度、或有渣条未挑净、等原因时造成颗粒渣被卷到坯壳上而形成卷渣。

（4）在开浇升速前液渣厚度未达到标准，造成颗粒渣或予熔层的保护渣直接与钢液接触，升速过程中在结晶器内造成钢液面发生波动，导致保护渣被卷入到坯壳上，形成卷渣。

（5）中包掉料或有杂物，开浇过程中被钢水冲到结晶器内，从而形成卷渣。

（6）中包内钢液面剧烈波动时，造成中包内覆盖剂被卷入中包钢液中，此时被卷入的覆盖剂受两个力作用：向上的钢水的浮力和向下的钢流股吸力作用，当向下的钢流股吸力大于向上钢水的上浮力时，卷入的覆盖剂就被卷入到结晶器内，在钢流流股的作用下，如被坯壳捕作而形成皮下卷渣，如被向下流股带入液相穴深处而形成内部卷渣。

（7）挑渣条用8#钢线（或细铁线），在钢线上结钢瘤或渣块，有钢瘤的8#线熔断到结晶器钢液内部，如被坯壳捕作到而形成皮下卷渣，如进入液相穴深处而形成内部卷渣。

（8）拉速波动，特别是在升速或降速过程，由于拉矫机电机转速发生变化，从而造成结晶器液面波动，从而形成渣条，形成的渣条被卷入结晶器坯壳上形成卷渣。

连铸结晶器内流体流动及卷渣行为影响

连铸结晶器内流体流动及卷渣行为影响摘要：连铸结晶技术作为一种重要的金属制造工艺，广泛应用于钢铁、铝合金、镁合金等金属材料的生产中。

在连铸过程中，内流体流动是决定结晶器内液相和固相形态、结晶速度和质量的关键因素之一。

为了深入理解内流体流动的物理机制，并进一步优化连铸工艺，研究人员通过建立数学模型和进行数值模拟，对连铸结晶器内流体流动进行了广泛的研究。

本文将从内流体流动的物理模型和数值模拟两个方面，对连铸结晶器内流体流动的研究进行综述，并对未来的研究方向进行展望。

关键词：连铸结晶物理模型数值模型一、连铸结晶器内流体流动的物理模型在连铸结晶器内，液相金属经过多次复杂的流动过程，包括入口区、扩散区、温度梯度区、背面区等。

不同区域内的流动现象受到多种因素的影响，如结晶器几何形状、结晶器表面温度、结晶器与液相金属之间的传热和质量传递等。

为了描述和预测这些流动现象，研究人员提出了多种物理模型，包括传统的二维轴对称模型、三维模型、多相模型等。

1.1二维轴对称模型二维轴对称模型是最简单的一种内流体流动模型，它假设结晶器内的流动在一个平面上进行，并且不考虑结晶器的轴向变化。

这种模型通常用于描述连铸结晶器的入口区和扩散区，对于较简单的结晶器几何形状和液相金属的流动现象可以得到合理的结果。

在二维轴对称模型中，常常采用雷诺平均Naiver-Stokes(RANS)方程作为基本方程，并结合质量守恒和能量守恒方程，通过求解这些方程，可以得到结晶器内的速度、温度和浓度等流动参数的分布。

然而，二维轴对称模型忽略了结晶器的轴向变化，无法准确描述结晶器内复杂的三维流动现象，因此在处理某些复杂结晶器几何形状和流动现象时，二维轴对称模型可能存在一定的局限性。

1.2三维模型三维模型考虑了结晶器内流动的三维性，可以更准确地描述结晶器内复杂的流动现象。

三维模型通常基于Navier-Stokes方程和质量守恒、能量守恒等守恒方程，通过数值方法求解这些方程，得到结晶器内的速度、温度和浓度等流动参数的三维分布。

中间包喂稀土消除连铸坯内弧侧卷渣缺陷原因研究

性明显提高；并分析了中间包加稀土消除内弧侧卷渣原因。关镇词：卷值．喂稀土带连祷坯
中图分类号：Ｆ７．Ｇ４．Ｔ７７１Ｔ１２１３．＊
文献标识码Ａ
文ｔ幼号１０－２７２０）４０８４０４０７（０１０－６－００
在连铸坯内弧侧四分之一处，尤其是弧形连铸机生产的连铸坯中，大多存在卷渣缺陷［３铸态连１１－；铸坯中的卷渣均呈球形，尺寸可达。ｌｍ以上；．ｍ其熔点低于热轧温度，因而，热轧后呈长条状，长度超过ｌ．＇这种长条状的卷渣缺陷将严重影响热ｍ［。］轧钢板的力学性能。内弧侧卷渣缺陷通常出现在结晶器液面波动或结晶器不正常振动的情况下［，由ｓ７连铸坯弧形区域的液相中夹杂物聚集长大后，来不及上浮而停留在内弧侧形成，其成分主要由结晶器的保护渣、钢水中的氧硫等非金属夹杂组成。虽可通过减少钢液中氧硫等非金属夹杂物含ｔ及控制结晶器液面的波动，来减少钢液中夹杂物的总含最，但
２．２试样中的夹杂物形态
分别观察了未喂稀土、结晶器喂稀土及中间包喂稀土连铸坯内弧侧四分之一处铸态及锻造后试样中的夹杂物形态及分布。对这些夹杂物形态观察表
铸坯外弧侧的冲击韧性相近，而内弧侧的冲击韧性存在明显差异：中间包喂稀土的冲击韧性与外弧侧
相近，而结晶器喂稀土、未喂稀土的冲击韧性远低于外弧侧。
第２卷第４２期２０年８０１月
稀土
ＣｉｅｅｅｅｒｈｈｎｓＲｒＥａｔｓ
Ｖｏ．Ｎｏ４ｌ２．．２
Ａｇｓ２０ｕｕｔ１０
中间包喂稀土消除连铸坯内弧侧卷渣缺陷原因研究
颜银标，张雪松２陈光，黄一新２朱红健２马军２，，，，，

板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究

板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究随着不断发展的钢铁行业，板坯连铸结晶器已经成为一种常用的设备，用于生产高品质的板坯。

然而，一些现象，如回转炉渣卷渣的破裂和渗漏，已经引起广泛的担忧。

因此，有必要研究这种现象的影响因素，以保护渣卷渣免受损害。

研究表明，连铸结晶器中出现渣卷渣破裂和渗漏的原因有很多。

首先，主要原因是结晶器内部压力太大，导致渣卷渣破裂。

其次，渣卷渣不足，以及渣卷渣中残存的气体，也会导致渣卷渣破裂。

此外，渣卷渣不能正确维护，也会导致渣卷渣破裂。

另外，也存在其他一些因素，会导致渣卷渣渗漏。

首先，结晶器周围的温度过高，导致渣卷渣失去弹性，从而导致渗漏。

其次，渣卷渣中残存的气体不能被及时排出，也会导致渗漏。

此外，表面污染也会导致渣卷渣渗漏。

要保护渣卷渣，最主要的是正确维护。

首先，应检查结晶器内部压力，以确保安全，并确保渣卷渣可以有效地均匀分布。

其次，渣卷渣必须按规定的时间、频率和数量添加和更换，以确保渣卷渣充足。

此外，必须确保渣卷渣处在适宜的温度下，以减少渗漏。

最后，要定期检查渣卷渣表面，确保表面无污染危害。

本文研究了板坯连铸结晶器保护渣卷渣的影响因素。

渣卷渣可能会破裂和渗漏，这种现象的原因有多种，其中主要原因是结晶器内部压力太大，以及渣卷渣不足、渣卷渣中残存的气体以及维护不当。

要保护渣卷渣，主要是正确维护，如检查结晶器内部压力，按时、按频率、按数量添加和更换渣卷渣，保持温度适宜，以及定期检查渣卷渣表面，以防止渣卷渣受损害。

以上就是关于《板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究》的3000字文章。

连铸坯表面夹渣缺陷的研究

连铸坯表面夹渣缺陷的研究陈文杰【摘要】对宝钢股份炼钢厂一炼钢分厂生产的冷轧薄板钢种连铸坯表面夹渣缺陷的形貌及成分进行分析,缺陷主要由结晶器保护渣、中间包覆盖剂、钢包渣等形成的CaO-MgO系复杂氧化物和Al2O3絮状物分布在板坯表面,还含有一定量的钢中氧化产物.通过对连铸坯表面夹渣缺陷的形成机理进行研究,发现对板坯表面夹渣产生影响的因素主要有:结晶器卷渣、液面波动、炉次顺序、保护渣黏度、钢包和中间包下渣.针对浇铸状态改善、炉次顺序调整、保护渣选择、质量判定模型建立和浇铸工艺优化,提出了减少表面夹渣缺陷的措施.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】4页(P45-48)【关键词】连铸;夹渣;缺陷;冷轧薄板【作者】陈文杰【作者单位】宝山钢铁股份有限公司炼钢厂,上海200941【正文语种】中文【中图分类】TF777.1在铸坯表面或其下2～10 mm处镶嵌有大块、形状不规则、不连续的渣粒称为表面夹渣或皮下夹渣。

夹渣造成的非金属夹杂物尺寸大、靠近铸坯表面[1],会对后工序热轧和冷轧造成严重的表面缺陷,如黑线、起皮、鼓包等(尤其是对于低碳和超低碳钢种),并成为高品质冷轧薄板的主要表面缺陷。

本文对宝钢股份一炼钢分厂生产的冷轧薄板钢种连铸坯表面夹渣的形貌和主要来源进行研究,探讨了表面夹渣形成的影响因素和机理,并提出了相应的对策。

通常来说,表面夹渣的主要来源是结晶器内钢液面波动卷入的保护渣、钢液的二次氧化及上浮的钢液脱氧产物。

另外中间包覆盖剂、浸入式水口中的耐火材料进入钢液后在结晶器液面波动时卷入到钢水中,这些物质被初生坯壳的凝固前沿捕获,也会形成铸坯的表面夹渣。

图1为冷轧薄板典型表面夹渣宏观和微观形貌,图2为对应的扫描电镜能谱分析。

对冷轧薄板表面夹渣缺陷成分进行分析,发现缺陷主要由结晶器保护渣、中间包覆盖剂、钢包渣等形成的CaO-MgO系复杂氧化物和Al2O3絮状物分布在板坯表面,同时包括部分卷入的各类渣与钢中元素产生的氧化产物。

连铸结晶器保护渣渣层结构研究报告

连铸结晶器保护渣渣层结构研究1 引言连铸结晶器保护渣的主要功能包括：使结晶器壁与铸坯壳之间保持润滑；控制结晶器与铸坯之间的热交换；保持结晶器顶部处于绝热状态；防止钢水二次氧化；吸收钢水中上浮到液面的夹杂物。

其中两个最为重要的功能是保持结晶器壁与坯壳间的润滑和控制传热。

固态结晶器保护渣的结晶比对铸坯与结晶器之间的热流量有重要影响。

某些特定钢种的保护渣是根据该钢种特有的冷却条件而设计的。

有鉴于此，结晶器保护渣的组织结构和凝固特性具有重要意义。

结晶器保护渣中的晶体成分愈多，结晶器保护渣结构愈疏松，从而降低保护渣内的辐射传热。

中碳钢结晶器保护渣具有较高的结晶比，保护渣层内的传热较为均匀，有利于降低连铸坯内的纵裂纹的形成。

结晶器凝固保护渣的取样位置位于结晶器以下部位。

为了便于比较，分别采取了用于浇铸中碳钢、低碳钢以及超低碳钢的结晶器保护渣样。

对所有渣样所作的成分分析表明：结晶器上部的渣样与粉状结晶器保护渣的成分相差无几。

x射线衍射分析和显微分析表明：位于结晶器底部的用于浇铸中碳钢的结晶器保护渣其结晶体组织占80％～90％，而低碳钢和超低碳钢用结晶器保护渣晶体分别约为65％和45％。

x射线衍射相分析表明各种保护渣的结晶相几乎全部是由矿物相枪晶石(3CaO．2SiO2．CaF2>组成。

对保护渣所作的扫描式电子显微镜分析证实中碳钢用结晶器保护渣可能还含有一定数量的霞石成分。

通过分析渣样横截面可以看出沿渣膜厚度方向存在着不同的结晶形态。

在低碳钢和超低碳钢结晶器保护渣中存在着细晶区、枝晶区和非晶区；中碳钢的非晶区相对较小，晶状区占有较大优势。

对于非中碳钢结晶器保护渣而言，并不需要太高的保护渣结晶比。

实际上在铸坯壳出结晶器之前要达到足够的厚度常常需要较高的传热速率。

因为浇铸这些钢种时的拉坯速度较高(>1.3m／min>。

现已对结晶器保护渣的结晶情况即结晶倾向进行了实验室和工厂的实验研究。

实验室的大部分实验研究，均是在对保护渣控制加热或控制冷却的实验条件下进行，然后再对凝固的保护渣进行分析研究。

哪些因素可能造成连铸卷渣

哪些因素可能造成卷渣？
任何冶炼上或钢水传递上的操作，尤其是在钢水从一种容器到另一种容器时，会引起渣钢间的剧烈混合，造成渣颗粒悬浮在钢液中。

卷渣形成的夹杂物尺寸在10～300µm之间，含有大量的CaO和MgO成分，在钢水温度下通常为液态，因此在外形上为球形。

对于连铸工艺，下列因素可能造成钢水卷渣：
（1）钢水从钢包到中间包和从中间包到结晶器时，尤其是敞开浇铸时。

（2）钢水上表面出现漩涡时。

钢水液位过低造成的漩涡可以采取多种方式加以避免，如在漩涡开始时关闭钢流。

（3）钢水上表面乳化作用造成卷渣，尤其当搅拌气体超过临界气体流量时。

（4）结晶器弯月面扰动。

（5）渣的特性尤其是界面张力和粘度。

板坯结晶器钢液流动及液面波动行为的模拟研究的开题报告

板坯结晶器钢液流动及液面波动行为的模拟研究的开题报告一、题目：板坯结晶器钢液流动及液面波动行为的模拟研究二、研究目的及意义：板坯结晶器是钢铁冶金生产中非常重要的设备之一，它对冶炼钢的品质和产量有着至关重要的影响。

研究板坯结晶器内钢液的流动规律及液面的波动情况，对于提高钢坯生产质量、降低生产成本和改进结晶器设计都具有重要的意义。

通过模拟分析板坯结晶器内钢液的流动规律，可以更加深入地理解其内部的物理过程，有助于找到合理的结晶器设计方案，提高钢坯生产效率，降低能耗；同时，对液面波动进行研究，可以从根本上消除波动对钢坯质量带来的负面影响。

三、拟采用的研究方法及步骤：研究方法：计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）数值模拟法步骤：1.钢液流动基本情况设定：模拟的物理场为三维不可压流体，计算区域为结晶器内部，在结晶器入口的钢液速度采用实测值进行设定。

2.建立计算模型：采用CAD软件进行建模，绘制结晶器的三维几何模型，并进行网格划分。

3.设定物理模型：包括物理场设定、边界条件、流体力学模型、液相相变模型等。

4.对模型进行预处理：对模型进行修剪、填充、光滑处理等操作，以及对网格进行划分、质量检查等处理。

5.进行数值模拟：利用CFD软件进行数值模拟计算，得到流场、压力、温度等参数图形、动态实时曲线，同时进行参数分析、对比等操作。

6.对计算结果进行后处理：对模拟结果进行数据处理，进行结果可视化、数据统计、图表绘制等操作。

7.模拟结果的分析和解释：对模拟结果进行结构性分析和解释，从物理现象上查找问题存在的原因，并提出相应的优化方案。

四、预期研究成果：1.通过数值模拟，得到结晶器内部的流动场、温度场分布图，了解钢液流动规律，分析影响钢坯生产的因素。

2.研究板坯结晶器液面的波动行为，探究波动对钢坯质量的影响机理。

3.提出具有实用性的结晶器设计方案，降低生产成本，提高钢坯生产效率。

板坯连铸结晶器内渣滴卷入行为研究

ＳｌｂＣａｔｒａｓｅ
ＸｕＨａｌｎ，ＷｅａｇｕｉｕｎＧｕｎｈａ，ＴａｇＰｉｇｎｎ（ｏｅｅｆｔｉｌＳｉｎｅａｄＥｇｅｒｇｈｎｑｎｎｖｒｉ）Ｃｌｇｅａｃｅｃｎｉｅｎ，ＣｏｇｉｇＵｉｓｙｌｏＭａｒｓｎｎｉｅｔ
ｃｕｅｙｈａｒｓｓｅｉｔｐｎｄｅｎｈｇｓｉｅ，ｈｃａｌｅｅｔｄｂｓｎｅ．ａｓｄｂｅｒｔｓｎｅｒｍｅｔｓｓｅｉｔｍａｎａｈｍｏｉｃｔｇｓｄｉｈｉｍｉｙｆｃｅｙａｔｇｐｄｉｈａｎｐｗｅｓｎｃｉｓｅｈｌｅｔｍｎｅｔｇｓｂｏｉｇｗｕｄｏｕａｉｌｗｔｌａｔｇｓｄａｉｂｏｎａＴｅｓｎｒｐｅｔｕａｌｗｎｏｌｃｒｎｃｔｇｍｏｉｗｃｓｎｅｄｈｇｌｉｇｇｓｇａａｄｏｃｉｓｎｄｈｏｉｐｎｅｈｗ
系不大，卷入渣滴的冲击深度很深，难以上浮。此外，本文还探讨了渣滴冲击深度与水口插入深度之间
的关系，并提出了减少卷渣的措施。
关键词
板坯连铸
结晶器
卷渣
物理模拟
ＳｔｄｎｔｅＢｅａｉｒｆａｎｒｐｎｌｒｕｙｏｈｈｖｏｇＥｔａｍｅｔｎＭｏｄｆｏＳｌｉｏ
ｎｌｚａｄｔｎｔｅｅｒｔｅｔｏｌｄｏｌｔｓｏｓｒｅＴｅｕｔｓｏｔｅｓａｅｔｍｅｔａａｙｅ，ｎｅ，ｅｐｎｔａｉｎｄｐｆｓｒｐｅｓｗａｂｅｖ．ｅｒｓｌｈｗｔａｈｌｎｒｐｎｄｈｈｏｈｇａｄｈｓｈｔｇａ

方坯连铸机漏钢原因分析及改进措施

摘要关于钢厂方坯连铸机漏钢情况，分析了夹渣漏钢、粘结漏钢和角部裂纹漏钢的特点及机理。

产生各类漏钢的主要原因是保护渣的性能、结晶器的精度、钢水过热度、拉速及浸入式水口的对中、操作等因素。

通过采取相应的措施，铸机的漏钢率有明显的降低。

关键词：方坯连铸机、漏钢、粘结、夹渣、角部裂纹1概述在连铸生产中，漏钢是危害很大的事故，轻则影响铸坯质量，造成废品，重则影响连铸机作业率，损坏设备，危机操作人员安全。

近年来，随着连铸工艺技术的进步，漏钢事故得到了有效抑制，但仍不能完全避免。

在连铸日趋高效化的今天，要保障生产的顺利进行，提高连铸机作业率，就必须减少和控制漏钢次数。

唐钢漏钢事故较多，漏钢率达到了0．209％，严重影响生产的畅行，对漏钢的成因进行分析，并采取相应措施，从而控制了漏钢事故的发生。

2铸机参数及漏钢情况2.1连铸机的主要工艺参数唐钢二钢轧厂有两台四机四流、三台六机六流方坯连铸机，实际年产能力400万t，浇铸的断四种：150 mmX 150 mnl、165 mmX 165 Innl、165 InnlX225 nlITl、165 mmX280 nnTl，所生产的钢种主要有建筑用钢、低合金钢、硬线钢、轴承钢、焊接用钢等近100个品种。

铸机采用定径水口和塞棒控制两种，浸入式水口加保护渣进行保护浇铸。

2.1.1 漏钢情况对该厂一年全年的漏钢情况分类统计，以夹渣漏钢、粘结漏钢和角部裂纹漏钢为主要漏钢类型，分别占漏钢总数的33．2％、26．5％和22％。

2.1.2夹渣漏钢、粘结漏钢和角部裂纹漏钢的原因分析2.1.3夹渣漏钢特点及机理第二钢轧厂方坯连铸机发生夹渣漏钢主要有以下特点。

1)漏钢处坯壳有一定的弧度，不像裂纹漏钢，有撕裂的感觉。

同时一般在漏钢后结晶器内没有残余坯壳。

2)夹渣漏钢主要是由于坯壳形成时夹带保护渣或大颗粒高熔点杂物导致传热减少，形成薄坯壳而漏钢。

方坯连铸时二次氧化产物、低碳钢冶炼时高粘性渣中不当的脱氧产物、结晶器中铝丝喷加不当造成氧化铝偏高、各种耐材脱落、浇铸过程中结晶器液位波动等，都会促使坯壳夹渣，抑制坯壳生长，造成漏钢。

板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究

板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究板坯连铸结晶器保护渣卷渣在现今钢铁工业中占据着重要的地位，然而由于众多因素的影响，板坯连铸结晶器保护渣卷渣的质量往往不稳定。

因此，研究板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素，对于提高钢铁工业生产效率，提升产品质量，降低生产成本具有重要意义。

本文以《板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究》为标题，主要就板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素进行分析研究，旨在有效把握影响渣卷渣质量的重要因素，从而建立有效的钢铁工业生产控制体系，从而提高钢铁工业生产效率，提升产品质量，降低生产成本。

二、板坯连铸结晶器保护渣卷渣结构特征及其影响因素分析1、板坯连铸结晶器保护渣卷渣结构特征板坯连铸结晶器保护渣卷渣的结构具有自身的特性，具有高流动性、高硬度、高吊重等特点，其质量也比一般渣卷渣要高。

2、影响板坯连铸结晶器保护渣卷渣质量的因素（1）熔炼技术因素：熔炼技术因素是影响板坯连铸结晶器保护渣卷渣质量的最重要因素之一，其中包括原料组成、熔炼工艺、熔炼时间、渣卷渣包装形式、熔渣流量等因素。

如果熔炼工艺不当，会导致渣卷渣的合金结构不稳定，质量变化大。

（2）连铸工艺因素：连铸工艺是影响板坯连铸结晶器保护渣卷渣质量的另一个重要因素，其中包括熔炼温度、熔炼焊接时间、熔炼焊接气体类型等。

如果连铸工艺不当，会导致渣卷渣的熔炼结构不稳定，影响渣卷渣的性能。

（3）结晶器工艺因素：结晶器工艺也是影响板坯连铸结晶器保护渣卷渣质量的重要因素，其中包括结晶器的工作状态、梁板的尺寸及材料、梁板内部温度、结晶器温度差、保护气体类型、结晶器转速等因素。

如果结晶器工艺不当，会导致渣卷渣的熔晶结构不稳定，影响渣卷渣的性能和质量。

三、板坯连铸结晶器保护渣卷渣优化技术1、优化熔炼技术优化熔炼技术是提高板坯连铸结晶器保护渣卷渣质量的重要手段之一。

需要注意的是，熔炼技术的改善应从有效的控制原料组成、熔炼工艺、熔炼时间、渣卷渣包装形式、熔渣流量等因素入手，以确保板坯连铸结晶器保护渣卷渣质量稳定可靠。

卷渣原因

结晶器保护渣卷渣类型及防止板坯连铸结晶器内主要由以下类型的卷渣发生：1、结晶器内壁卷渣在结晶器壁附近，由于表面液体的不稳定流动，将保护渣卷入钢水。

卷入的渣滴有可能重新上浮至渣钢表面，也有可能被凝固坯壳前沿捕捉，形成皮下夹渣。

2、回流夹渣当浸入式水口插入深度过浅而拉坯速度较低时，流股冲击不到结晶器窄面，流股上回流到水口侧面附近，其向下的分速度把保护渣卷入钢水，被水口流股捕捉，进入结晶器造成卷渣。

3、剪切卷渣从浸入式水口流出的流股到达结晶器窄面后为分上升流和下降流,若渣滴不能再次回到渣而被钢液裹挟至钢液熔池深处或被凝固坯壳捕捉,就发生了卷渣.当拉速较高,水口浸入深度较浅,水口出口夹角向下较小时易发生此类卷渣.4、旋涡卷流由于紊流或水口出流不对称造成的水口两侧流场的不对称将导致水口两侧的表面流速不等,当表面流速相差到一定程度后,两表面流在水口附近汇合时将在速度较小的一侧产生旋涡,这种旋涡的能量较大时即可把保护渣卷入钢液内部.此外,钢液从水口冲出时,水口从上方会形成负压区,在负压区的影响下旋涡会被拉伸,加强,由旋涡卷吸的渣滴就有可能被带到钢液熔池深处,卷渣就形成了.解决结晶器卷渣的措施1、水口浸入深度水口浸入,液深度过深,容易回流卷渣;如过深,增加了夹杂物和气泡卷入铸坯深处的机会,且由于热点下移,增大了漏钢几率,并造成了化渣不良,润滑不好.2、水口出水面积原使用的浸入式水口上口大,下口小,造成下口出口射流速度快,对液面的冲击强度较强,液面波动幅度大;同时下口容易附着冷钢,易形成偏流,旋涡卷渣可能性增大.拉速太慢,容易造成回流卷渣.3、拉坯速度拉坯速度较快,保护渣熔融结构变化,熔渣层厚变薄,粉渣层卷放钢液的几率增大;拉速太慢,容易造成回流卷渣.4、保护渣粘度在保证保护渣能顺利流入结晶器与铸坯铸坏表面之间的缝隙的情况下,适当增大保护渣粘度,保证合适的液渣层厚度.。

2夹渣漏钢主要原因:1)结晶器液面波动大2)结晶器偏振,3)在快换中间包时,由于涨速过快,在结晶器液面产生局部扰动4)中包、水口等耐火材料质量不稳定,造成耐材脱落、水口损坏炸裂等；5)中间包钢水温度低,使保护渣熔化不好。

马钢板坯连铸结晶器液面波动的研究与控制

技术人员。昆明理工大学冶金工程专业毕业。
素结构钢、低合金高强钢、用结构钢和超低碳钢船种，中生产的碳素结构钢、其低合金高强钢、船用结
构钢中多数属于包晶钢范围。包晶钢：Ｆ —Ｃ相由ｅ
凝固过程时会发生包晶转变Ｌ＋ — ７产生约，Ｏ３％的体积收缩变化。坯壳与结晶器铜板间产．８
生气隙，响传热，影造成坯壳生长不均匀，晶器内结
量较高，钢水处理不好或保护浇铸效果差时易生产０等难熔物附着于浸入式水Ｉ侧孔，结晶器３＝１使
第２卷第２期１２１年４月０１
安徽冶金科技职业学院学报
ＪｕｎｌｆＡｈｉＶｃｔｎｌＣｌｇｆＭｅａｌｒｙａｄＴｃｎｌｇｏｒａｎｕｏａｏａｏｌｅｏｔｕｇｎｅｈｏｏｙｏｉｅｌ
・
８・
安徽冶金科技职业学院学报
２１年第２期０１
图可知碳含量在００％一０１％之间的钢水在 ”，．９．７
行时，肚坯壳又被挤压，而造成结晶器液面波鼓从动。超低碳钢种因属铝镇静钢工艺，钢水中Ａｋ含
３结晶器液面波动形成原因
３１钢种特性．
马钢板坯连铸易出现液面波动钢种主要为碳
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板坯连铸低碳钢条状夹杂缺陷原因分析

浸入式水口插入深度过深，结晶器内夹杂无法充分上浮，未上浮的夹杂被坯壳捕捉后，随铸坯向下的移动，便形成了铸坯内部夹杂缺陷，导致连轧轧制后形成夹杂缺陷。插人深度过浅，随着拉速的提高，流人结晶器内钢水流量增加，对液面的搅动力加大，严重时会在结晶器窄侧和水口周围形成液面卷露钢现象，使液面不稳，波动过大，造成钢液的二次氧化和结晶器保护渣的卷入，从而形成铸坯表面夹渣缺陷，经连轧轧制后形成条状缺陷。受生产条件和节奏影响，我厂的板坯连铸机生产的平均断面为１２８０ｒａｍ，平均拉速为１．０７ｍ／ｍｉｎ，最高拉速为１０７０ｍｍ断面的１．３ｍ／ｒａｉｎ。水口浸入深度为１１０～２００ｍｍ，完全实现不了拉速、断面、插人深度三者的匹配。出现缺陷后，通过现场跟踪和连轧轧制缺陷反馈相结合，改变了水口插入深度：拉速大于１．３ｒｎ／ｍｉｎ，插入深度２００—１５０ｒａｍ；拉速１．１～１．３ｍ／ｍｉｎ，插入深度１８０—１３０ｍｍ；拉速小于１．１ｍ／ｍｉｎ，插入深度１６０—１ｌＯｍｍ。通过一个月的现场跟踪实践，条状缺陷虽有好转，但进展不大，缺陷率由改进前的
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辽宁科技学院学报
第１７卷
杂缺陷由结晶器内卷渣引起。２．２工艺分析与改进
导致结晶器卷渣的途径有很多，如浸人水口堵塞、上水口氩气搅拌强度过大、弯月面扰动等均会使结晶器内部钢水流场发生改变而引起结晶器内部卷渣。同时，受结晶器保护渣的熔点、黏度、界面张力等物化性能偏差大等影响，加剧结晶器卷渣的产生，增加连轧工序条状缺陷的产生机率。２．２．１保护渣的影响

影响板坯连铸产生渣圈的因素

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渣圈 1 134 1 142 1 151
注: 渣圈熔化温度为 3 个渣圈试样的平均温度。
黏度/ ( Pa s) 0. 149
图 2 连铸保护渣 A 的黏度温度曲线
据图 2 可知, 由于测试数据点的限制, 此渣黏度温度曲线转折点温度即凝固温度位于1 217~ 1 254 , 温度低于转折点温度后黏度上升较快, 说明此时有大量晶体析出[ 1] 。而对于结晶温度高的熔渣, 在熔渣冷却过程中出现的析晶物促进了渣圈的产生。
2. 2 高温性能分析
在实验室对现场所取保护渣 A 原渣与其渣圈采用高温物性测定仪 GX II 和旋转黏度计分别进行了熔化过程和 1 300 下黏度的测定, 具体如表 3。
表 3 保护渣 A 原渣与其渣圈物理性能对比
类别
熔化温度/
软化点半球点流动点
熔速/ s
原渣 1 096 1 135 1 139
连铸用保护渣, 对改善连铸坯表面和皮下质量及确保连铸生产的顺利进行发挥了重要作用, 结晶器保护渣技术是连铸生产技术的一项重要组成部分。连铸保护渣加入到结晶器钢液面上受热熔化, 熔渣与结晶器壁接触受冷凝固并粘附在器壁上, 沿结晶器壁形成渣圈 , 生产中也称渣皮、渣条 , 一旦渣圈长大, 可能防碍熔渣向坯壳与结晶器壁间空隙的流入, 甚至完全堵塞熔渣通道, 引起坯壳与结晶器壁间渣膜不均匀, 导致铸坯润滑不良、结晶器传热不均, 进而引起铸坯质量问题甚至发生漏钢事故。自 2008 年来, 邯郸钢铁股份有限公司( 以下简称邯钢) 第三炼钢厂低合金高
从图 1 可知, 渣圈中 A l2 O 3 含量较原渣有 0. 84 % 的小幅增加, 而作为熔剂配入渣中的 N a2 O、K2 O、F- 以及 F e2 O 3 的含量均有不同程度的减少, 以上变化均可能使得保护渣熔点及黏度的升高。伴随钢中铝的氧化且被熔渣吸收, 熔渣中的 SiO 2 被还原( 4[ A l] + 3SiO2 = 2A12 O3 + 3[ Si] ) , 从而导致熔渣碱度的变化, 由原来的1. 31提高到 1. 32。

连铸板坯结晶器内钢渣界面的波动行为和卷渣行为的研究

连铸板坯结晶器内钢渣界面的波动行为和卷渣行为的研究摘要随着高效连铸的发展和吹氩工艺的广泛应用，结晶器的冶金作用越来越重要。

深入研究结晶器内钢渣运动是促进连铸工艺顺行，改善铸坯质量的关键因素。

本文以太钢板坯连铸结晶器为研究对象，根据相似原理建立1:2的水模型，采用水力学物理模拟方法，研究了拉速、水口插入深度以及吹气量对结晶器内液面波动、液渣分布、卷渣行为的影响规律。

研究表明：拉速对结晶器内钢渣界面流动行为影响很大，吹气量对结晶器不同部位的钢渣流动影响程度不同，在水口附近影响最大。

在高拉速浇注时，结晶器内很容易出现剪切卷渣；在拉速不高而吹气量比较大时，吹气卷渣是卷渣的主要方式。

当卷入结晶器内的渣滴冲击深度较浅时，会因浮力作用而慢慢上浮；当渣滴的冲击深度较深时，就会被流股冲击到结晶器下部区域，最终形成铸坯大型夹杂物或者导致卷渣漏钢事故。

关键词板坯结晶器卷渣吹气1文献综述1.1板坯连铸技术概述连续铸钢技术的开发与应用是钢铁生产中继氧气转炉之后又一次重大的技术革命，是目前冶金领域最活跃的一个分支，也是炼钢领域内发展最快的技术之一。

连铸技术对世界钢铁工业的发展产生了巨大的推动力。

目前连铸生产快速发展已成为推动炼钢和整个钢铁生产蓬勃发展的主要技术动力[1,2]。

1.2结晶器冶金作用在连铸过程中，由于钢水不纯净、二次氧化、夹杂上浮不充分，铸坯本身的凝固特征，高温铸坯要经受冷却、弯曲和拉矫等方面的热应力和机械应力，使铸坯存在一些缺陷。

铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器内的凝固过程，它是与结晶器内坯壳的形成、结晶器振动、保护渣性能、浸入式水口设计及钢液面稳定性等因素有关的，必须严格控制影响表面质量的各参数在合理的目标值内，以生产无缺陷的铸坯，这也是热送和直接轧制的前提条件。

影响板坯质量及工艺顺行的关键问题，大部分与钢液在结晶器内的流动行为有着直接或间接的关系。

高速连铸会加剧钢液流速和弯月面的流动，造成凝固壳的不稳定，夹杂物难以上浮，更为严重的是，易将钢液面上的保护渣卷入到钢水中，保护渣覆盖不均匀，从而引起漏钢事故和质量缺陷。

C72DA钢生产过程中结晶器卷渣的原因分析与对策

与计算流场进行了对比。结果表明：从水口出口出来的高温钢水与结晶器壁坯壳相碰撞，形成上、下两个回流。上回流流股沿结晶器壁向上运动，造成弯月面附近的钢液面波动；水口对中不良、水口堵塞或水口因冲刷侵蚀造成偏流也会带来弯月面附近的钢液面波动，图１（ａ）为结晶器流场水膜照片，图１（ｂ）为计算流场。
２．２结晶器卷渣卷入机理通过分析，结晶器内保护渣的卷入机理根据其
在结晶器中的部位不同可分为３种，即结晶器壁铜管卷渣、回流卷渣、旋涡卷渣。２．２．１结晶器铜管内壁卷渣在结晶器壁附近，由于表面流体的不稳定流动，将保护渣卷入钢液。上回流流股沿结晶器铜管内壁向上运动，造成弯月面附近的钢液面波动。钢水由铜管内壁向水口方向流动时对钢－渣界面产生剪切作用，使部分保护渣在流股方向上延伸。在浮力的作用下，渣层产生径缩和翘曲。最终在两股力的进一步作用下，径缩处的渣层厚度越来越小，断裂形成渣滴被卷入钢液。卷入的渣滴有可能重新上浮至渣金界面，也有可能被凝固坯壳前沿捕捉，形成皮下夹渣。通过水膜试验，结晶器壁卷渣机理示意图见图２。
山东冶金
ＳｈａｎｄｏｎｇＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ
Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．６Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００６
·生产技术·
C72DA 钢生产过程中结晶器卷渣的原因分析与对策
刘欣
（山东石横特钢集团有限公司，山东泰安２７１６１２）
摘要：结晶器卷渣引起高纯净度的Ｃ７２ＤＡ钢在拉拔过程中出现断丝现象，通过对结晶器流场的研究，认为结晶器卷渣主
Ｖ— ——拉坯速度，ｍ／ｍｉｎ；
ｈ— — — 在每一个检测时间段内，结晶器波动最高

C72DA钢连铸时避免结晶器钢水卷渣的工艺实践

" " （?）水口出口面积。原使用的浸入式水口下口直径为 ?A ++，上口直径为 FA ++，因下口小，造成下口出口射流速度快，对液面的冲击强度较强，液面波动幅度大；同时下口容易附着冷钢，易形成偏流，旋涡卷渣可能性增大。为此，改浸入式水口下口直径为 ;? ++，上口不变。实践表明，卷渣几率显著减小。（; ）拉坯速度。拉坯速度较快，保护渣熔融结构变化，熔渣层厚度变薄，粉渣层卷入钢液的几率增大；拉速太慢，容易造成回流卷渣，由此规定了钢帘线钢的工作拉速为 !J A> @ !J E> + B +’/。（I ）保护渣粘度。在保证保护渣能顺利流入结晶器与铸坯表面之间的缝隙的情况下，适当增大保护渣粘度，保证合适的液渣层厚度在 !> @ !A ++，粉渣层厚度!?A ++，由此使用的钢帘线钢专用保护
表 => 789:* 钢化学成分和夹杂物要求 ?’;1% => @%A4)"%B%.( 5#" $C%B)$’1 $#B/#&)()#. ’., ).$14&)#. ). &(%%1 789:*
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