[01852354]改善微合金钢连铸过程可浇性的装置和方法

①课题来源与背景; 微合金元素的碳氮化物有利于提高钢材强度和韧性,所形成的微合金化技术现在正被应用于广泛的领域,尤其是高品质钢,如重轨钢、工具钢等。随着微合金钢产量的大幅升高,以及对钢铁材料性能要求的提高,在实际生产中不断暴露出新的质量问题,在低合金高强钢中加入微量Ti,可以细化铸坯凝固组织,提高钢的强度,改善钢的冷成形性能和焊接性能。Ti相对于Nb 和V,具有明显的成本优势,现有技术中对于钛微合金钢的研究相对较多。但是,现有钛微合金钢连铸过程中发现,其浇注时水口往往容易发生堵塞,钢水的可浇性较差。因此,如何改善现有钛微合金钢连铸过程的可浇性,是现有技术中亟需解决的技术难题。 本课题来源于与国内某钢厂合作的炼钢技术产学研项目,针对目前技术条件下存在的问题,通过大量的现场调研和文献调研,结合实验室大量基础实验,开展了相关研究。 ②技术原理及性能指标; 技术原理：本发明的改善微合金钢连铸过程可浇性的装置,所述微合金钢中包含Ti元素,包括浇注机构和电极夹持机构;所述浇注机构包括钢包和中间包,所述钢包置于中间包上方,钢包内部通过长水口与中间包内部连通;所述电极夹持机构包括：圆柱状的脉冲电极,当微合金钢铸坯采用连铸工艺浇注时,所述脉冲电极置于中间包内的微合金钢水中并对微合金钢水施加脉冲电流,同时通过超声波发生装置向中间包内的微合金钢水发射超声波;夹持件,所述夹持件用于夹持所述脉冲电极;通电件,所述通电件的一端与所述夹持件连接,所述通电件与脉冲电源连接;加长杆,所述加长杆的一端通过绝缘块与所述通电件的另一端连接。 性能指标：水口连浇炉数≥10炉 ③技术的创造性与先进性; 创造性：本发明中施加脉冲电流后,钛微合金钢水内部的变化过程如下：钛微合金钢水中的析出物TiN的形核率得到显著提高,从而抑制了单个TiN粒子析出尺寸的长大,大量小尺寸的TiN析出物从浸入式水口中流走,避免了原有大尺寸TiN析出物粒子易堵塞浸入式水口的现象,改善了钛微合金钢连铸过程的可浇性。 先进性：本发明不改变现有生产过程的工艺参数,不需要对生产过程进行特别控制,不影响现场生产,其操作简单,成本低廉,能有效改善微合金钢连铸过程的可浇性;其中,使用的脉冲电流的电压＜36V,属于安全电压,不影响人身安全,对生产设备无影响。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性; 本技术是基于钢铁企业炼钢厂连铸生产过程的实际调研和实测数据分析,并进行了大量的理论研究和热态实验研究,技术比较成熟,安全可靠,可带来较高的经济效益。本技术适用于连铸过程。 ⑤应用情况及存在的问题 本技术的这种改善微合金钢连铸过程可浇性的装置和方法,在实验室进行过数值模拟和热态实验模拟,结果显示能够提高钛微合金钢的连铸可浇性,产生可观的经济效益,达到了预期目标。