【摘要】：汽車板用IF鋼是現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展不可或缺的金屬材料。對某鋼廠汽車板用IF鋼生產(chǎn)工藝及夾雜物的調(diào)研發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在轉(zhuǎn)爐終渣中FeO和MnO含量偏高和鋼中夾雜物含量尤其是100μm以上的大顆粒夾雜物含量偏高等問題。為此,開發(fā)了一種新型轉(zhuǎn)爐終渣改質(zhì)劑,并對轉(zhuǎn)爐終渣進(jìn)行了優(yōu)化,采用物理模擬的方法對中間包安裝隧道式過濾器前、后的中間包流場以及擋壩、擋墻位置和擋壩高度對中間包流場的影響進(jìn)行了研究,并進(jìn)行了工業(yè)試驗。得到如下結(jié)論：(1)調(diào)研發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)爐出鋼時爐渣堿度為3.25,渣中FeO和MnO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.64%,氧化性較高；夾雜物平均含量為2.8mg/10kg,80%的夾雜物尺寸小于180μm；夾雜物平均直徑為1.50～4.68μm,夾雜物平均面積為2.91～13.13μm2,夾雜物平均指數(shù)為19.03～58.28個/mm2,夾雜物平均面積百分比為0.009～0.068%；大顆粒夾雜物中60～80%是Al2O3和Ti-Al類夾雜物。(2)針對某鋼廠IF鋼生產(chǎn)的實際情況,設(shè)計了一種Al-CaCO3-CaF2系新型轉(zhuǎn)爐終渣改質(zhì)劑。與目前用造渣球相比,新型改質(zhì)劑可將轉(zhuǎn)爐冶煉終渣中20%左右的FeO和MnO降低至低于2%,大幅度降低頂渣的氧化性,有效控制大顆粒A1203夾雜物產(chǎn)生；轉(zhuǎn)爐終渣堿度大于5,反應(yīng)后形成CaO-Al2O3-SiO2,熔點低于1500℃C；A1的回收率在70%左右；不添加Al2O3等調(diào)整Ca/Al比,不會額外的引入夾雜物,有利于提高IF鋼潔凈度。(3)物理模擬結(jié)果表明：隧道式過濾器能夠有效改善中間包流場。實驗方案3(擋墻與長水口之間的距離為544mm,擋壩與擋墻的距離為112mm,擋壩高度為84mm)的優(yōu)化效果最好,示蹤劑峰值持續(xù)時間由原中間包的172.4s增加至238.6s；平均停留時間由原中間包的348.22s增加至412.57s；死區(qū)體積分率由原中間包的22.49%降低至5.57%；活塞區(qū)體積分率由原中間包的28.67%增加至36.21%。(4)工業(yè)試驗的結(jié)果表明：優(yōu)化后與優(yōu)化前相比鑄坯中夾雜物的平均直徑變化不大,夾雜物的平均面積略有增大,夾雜物的指數(shù)和夾雜物的面積百分比明顯降低,說明優(yōu)化后的“湍流抑制器+隧道式過濾器+擋墻+擋壩”的中間包組合控制裝置與優(yōu)化前相比能夠更加有效地改善中間包流場,優(yōu)化夾雜物上浮去除條件,降低鑄坯中夾雜物的含量,提高鋼液的潔凈度。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF713

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