內容簡介
《潔淨鋼生產的中間包技術》對冶金企業從事研究開發的科技工作者和工程師們全面理解認識中間包冶金過程會大有幫助。連鑄工藝已被廣泛套用並成為鋼鐵生產中的一個重要環節。面對連鑄機生產能力的不斷提高和產品斷面尺寸的大型化,對鋼產品的質量要求變得更加嚴格而迫切。因此,鋼的潔淨化和成分的嚴格控制已成為當今煉鋼工作者最為關心的課題。中間包是鋼液流入連鑄結晶器凝固之前最後需要經過的;台金容器。鋼液在中間包內的流動過程中與耐火材料、渣和空氣相互作用。因此,中間包的合理設計與操作對其內所輸運鋼液的成分和質量起到了十分重要的作用。目錄
1引言1.1鋼的模鑄和連鑄
1.2中間包在連鑄生產中的作用
1.3潔淨鋼的需求
1.4小結
參考文獻
2非金屬夾雜物
2.1引言
2.2氧化物夾雜的來源
2.2.1外來夾雜物
2.2.2內生夾雜物
2.3夾雜物的尺寸與形狀
2.3.1夾雜物的尺寸分布
2.3.2夾雜物的形狀
2.4夾雜物對鋼性能的影響
2.5減少夾雜物的措施
2.5.1鋼包精煉中最大程度去除夾雜
2.5.2最大程度減少巨觀夾雜
2.5.3巨觀夾雜在中間包中的去除
2.5.4中間包的設計和夾雜物的去除
2.5.5模擬要點
參考文獻
3流體流動和湍流概述
3.1引言
3.2流體流動類型
3.3牛頓黏性定律
3.4流動的維數
3.5動量傳輸模式
3.5.1黏性或擴散動量傳輸
3.5.2對流動量傳輸
3.6連續和運動方程
3.7斯托克斯定律
3.8湍流流動
3.8.1渦流的尺譜
3.8.2普朗特混合長度和有效黏度
3.8.3湍流剪下應力
3.9湍流的連續方程和運動方程
3.10傳熱與傳質
3.11湍流模型
3.12小結
參考文獻
4流體流動特性
4.1引言
4.2刺激回響法
4.2.1階梯輸入和F曲線
4.2.2脈衝輸入和C曲線
4.3流動體系的流動特性
4.3.1活塞流
4.3.2全混流
4.4實際體系中的流動特性
4.4.1軸向擴散模型
4.4.2槽列(串聯槽)模型
4.4.3組合或混合模型
4.5小結
參考文獻
5鋼液流動模擬
5.1引言
5.2物理模擬
5.2.1相似性
5.2.2相似準則
5.2.3等溫體系
5.2.4非等溫體系
5.2.5夾雜物去除的模擬
5.2.6水模擬步驟
5.2.7示蹤劑密度對鋼液流動特性的影響
5.3數學模擬
5.3.1湍流場和傳熱
5.3.2邊界條件和假設
5.3.3數值求解方法
5.3.4示蹤劑的擴散
5.3.5夾雜物傳輸
5.3.6商用軟體
5.4研究實例
5.4.1研究實例
5.4.2研究實例
5.4.3研究實例
5.5小結
參考文獻
6中間包操作
6.1引言
6.2鋼包向中間包輸運鋼液過程的二次氧化
6.3卷渣與檢測技術
6.4中間包容量的影響
6.5流動控制的影響
6.5.1中間包的流動控制
6.5.2無流動控制的大中間包
6.6中間包吹氣
6.7中間包覆蓋渣的作用
6.7.1渣的鹼度
6.7.2氧化鋁的溶解速率
6.7.3渣的黏度
6.7.4渣的組成
6.7.5中間包覆蓋渣中的金屬鋁
6.7.6沒有中間包覆蓋渣的中間包操作
6.8加鈣
6.9異鋼種連澆
6.9.1鋼種隔離器和鑄坯連線器的使用
6.9.2用同一中間包異鋼種澆鑄
6.10中間包耐火材料
6.11熱中間包周轉
6.11.1渣的結晶與複合
6.11.2中間包的溫降
6.11.3爐數和耐火材料成本
6.12連澆的開始與結束
6.12.1連澆開始
6.12.2連澆結束
6.13中間包向結晶器的鋼液輸運和水口堵塞
6.13.1中間包向結晶器的鋼液輸運系統
6.13.2中間包水口、滑板孔和sEN的堵塞
6.14小結
參考文獻
7鋼液溫度控制
7.1引言
7.2鋼液溫度的變化
7.3溫度測量裝置
7.4過熱度控制的需求
7.5外加熱(等離子系統)
7.5.1直流弧等離子系統
75.2移動式等離子弧系統
7.5.3交流弧等離子系統
7.6外加熱(感應系統)
7.7外冷卻
7.8小結
參考文獻
8中間包最新技術
8.1引言
8.2H形中間包的先進性
8.3離心流中間包(cF中問包)
8.4中間包吹氬
8.5鋼液流的電磁控制
8.6中間包加熱器
8.7惰性氣氛下單箇中間包熱周轉再加熱
8.8鋼包到中問包鋼液流股的氬氣保護澆鑄
前言
過去的十年,世界的鋼產量迅速增長,由1996年的8.5億t增加到2006年的12.3億t。連鑄工藝已被廣泛套用並成為鋼鐵生產中的一個重要環節。目前世界上90%的粗鋼是通過連鑄生產的。包括西歐、日本和美國等一些國家及地區,連鑄比已超過了97%。在鋼產量增加的同時,面對連鑄機生產能力的不斷提高和產品斷面尺寸的大型化,對鋼產品的質量要求變得更加嚴格而迫切。因此,鋼的潔淨化和成分的嚴格控制以及連鑄坯表面和內部質量控制已成為當今煉鋼工作者最為關心的課題。中間包是鋼液流入連鑄結晶器凝固之前最後需要經過的冶金容器。鋼液經過中間包的過程中與耐火材料、渣和空氣接觸。因此,中間包的合理設計與操作對其內鋼液的成分、質量和溫度產生重要影響。在過去三十年左右的時間裡,我們已經目睹了中間包技術在潔淨鋼澆鑄方面的一些主要進展,並有大量的重要論文發表,但還沒有一本中間包技術方面的書,涉及從基本原理到詳細操作等各個方面。具體而詳細探討中間包技術在潔淨鋼生產中所起的重要作用,本書所展現的可以說是一種嘗試。
本書的前半部分介紹中間包操作的一些基本概念所需的基本原理和理論知識,其餘部分是中間包的操作方面。有一章專門介紹了最近的、已出現的和正在開發的中間包新技術。因此,本書的基礎性可以作為過程)台金專業研究生的教材或作為)台金工作者的一本重要參考書。同時,本書對從事研究、開發或鋼鐵生產的科技工作者和工程師們理解中間包冶金過程會很有幫助。