浇注过程中钢液的吸氧量

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1987.04.002 北京钢铁学院学报 第9卷第4期 Journal of Beijing University Vol,9 No.4 1987年10月 of Iron and Steel Technology 0ct.1987 浇注过程中钢液的吸氧量 董履仁 王志强 (炼钢教研室) 摘要 为了弄清钢流在浇注过程中受空气氧化的情况，进行了模型实验，得到的吸气 公式为： L=2.433×10Fr.4957.We.3122.（h/D).3038 UI 还根据现场取样，分析浇注前后钢中氨含量以及氮邻之间关系，算出了钢液吸 氧量，说明用上式估算钢水二次氧化程度是可行的。 关键词：摸拟，吸氧，浇注过程 On the Investigation of Absorption Oxygen from Air During Teeming Process Dong Luren Wang Zigiang Abstract In order to understand the air oxidation of molten steel during teeming the model experiments on the oxygen absorption of pouring stream were carried out.A theoretical formula of gas absorption is given. The results show that the content of oxygen came from air is calculated by using the relationship between the absorption rate of (N]and (O ] Key words:simulation,absorption oxygen,teeming process 19?6-09一22收稍 8

北 京 钢 铁 学 院 学 报 公 吧 卞 第 卷第 期 年 月 。 。 。 浇注过程中钢液的吸 氧量 董履仁 不 土 弓昌 一 、 砧 ， 峨协 、 炼钢教研室 摘 要 为了弄清钢流在浇注过程中受空气氧化的情况 ， 进行了模型 实验 ， 得到的吸气 公式为 卫上 一 ， · ‘ ” · 砂 ， · ， ， 人 刀 ， · ， 刀 还根据现场取样 ， 分析浇注前后钢中氮含量以及氮氧之间关系 ， 算出了钢 准吸 氧 ， 说明用上式估算钢水二次氧化程度是可行的 。 关被词 模拟 ， 吸氧 ， 浇注过程 ” 夕 “ 牙 夕 犷 ” 夕 人 。 夕 〔 〕 〔 〕 ， ， 一 一 收稿 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1987．04．002

前 言 钢水在浇注过程中，注流与大气接触，将卷入大量空气，造成锅水二次氧化，合金 成分不稳定，使最终凝固的钢锭里产生大型夹杂物。经过炉外处理的高纯净钢水，由于 钢液温度高，氧的活度低，这种现象的影响会更加严重，这就使炉外处理得到的良好效 果最终不能实现。本文目的在于研究浇注过程中钢水吸氧量和影响因素，以估计钢流二 次氧化程度，进而确定有效的保护浇注措施。 1模拟实验求吸氧量 4 近年来，不少研究者通过模拟实验得到一些注流吸氧量的计算式(1~3)，但这些模 拟实验几乎都用水来模拟钢液，只考虑了注流的物理卷气现象，很少考虑注流和气相间 的化学吸收。本文在总结这些研究工作的基础上，利用NOH水溶液吸收CO,来模拟注 流吸气，以求得到更切合实际的研究结果。 1.1模化条件和模型尺寸 用量纲分析法，忽略对吸气量影响较小的无量纲数，可得： v/v1=f (We;Fr,h/D) (1) 式中，l、vg分别为注流体积流量及卷吸的气体体积，W为韦伯准数，h为注流长度， D为水口直径。 由NaOH水溶液(25℃)和钢液(1600℃)的物理性质可算得，只要钢包液面高度、 水口直径和注流长度的相似比取 0.6,就可同时保证原型和模型 We,Fr和h/D相等。但按此相似 比设计的模型尺寸过大，不仅实 验时消耗大量的NaOH溶液，而 且不易操作。为此，根据近似模 化的一般原理〔4)对相似比进行调 整。调整后的模型尺寸D为1,2 cm,（原型以攀钢模注系统为 淮)。注流长度变化范围为2.3 ~23cm。 1.2实验装置及操作原理 实验装置如图1所示。实验 开始，先打开C0,和氮气两利气 【1实位技殿示意图 体在混气罐内混合后进入气体 1一钢包2一气体罩3一注流4一中注管5一分流容器 6一锭模7-一三通管￡一混气罐9一流量计10一流盘计 罩，气体罩侧壁留有气体出口， 11-氨气瓶12-C0:瓶13-测仪14-酸度计15一储液缸 以维持罩内0.1MPa,吹气1一2 Fig.1 Schematic diagram of the appara.us 9

前 口 日门 ‘ 口 钢水在浇注过 程 中 ， 注流与大气接触 ， 将卷人大 量空气 ， 造 成钢水 二次氧化 ， 合金 成分不稳定 ， 使最终凝固的钢锭 里产生大 型夹 杂物 。 经过炉外处理 的高纯净钢水 ， 由于 钢液温度高 ， 氧的活 度低 ， 这种现象的影响会更 加严重 ， 这就使炉外处理得到的良好效 果最终 不能实现 。 本文 目的在于 研究浇注过程 中钢水 吸氧量和影响因素 ， 以 估计钢流二 次氧化程度 ， 进而确定有效的保护浇注措施 。 模拟实验求吸氧量 近 年来 ， 不 少研究者通过模拟实验得到一些注流吸氧量的计算式〔卜 〕 ， 但 这 些 模 拟实验几 乎都用 水 来模 拟钢液 ， 只考虑 了注流 的物理 卷气现象 ， 很少考虑注流 和气相间 的化学吸 收 。 本 文在总结这些研究工 作 的基础 上 ， 利 用 水 溶液吸收 来模拟注 流吸气 ， 以 求得到更切 合实际 的研究结果 。 模化 条件和 模型尺 寸 用 量纲 分析法 ， 忽略对吸气量影响较小 的无量纲数 ， 可得 附 ， ， 式 中 、 分别为注流体积流量及卷吸 的气体体积 ， 班 为韦伯准 数 ， 为注流长 度 ， 为水 口直径 。 由 水溶液 ℃ 和钢液 水 口直径 和注流长度的相似比取 ， 就可 同时保证 原型和模 型 平 ， 和 相等 。 但按此相似 比设计的模 型尺寸过大 ， 不 仅实 验时消耗大量 的 溶液 ， 而 且不易操作 。 为此 ， 根据近 似模 化的一般原理“ 〕对相似 比进 行调 整 。 调 整后 的模型尺寸 为 ， 原型以攀钢模注系 统 为 准 。 注流长度变化范 围为 。 。 实验装里及操作原理 实验装置如图 所示 。 实验 开始 ， 先打开 和氮气 两种 心 体在混气罐 内混合后 进 人 气 体 罩 ， 气体罩侧壁 留有气体出 口 ， 以维持罩内。 。 ， 吹 气 一 ℃ 的物理 性质可算得 ，只要钢包液面高度 、 留 丈傀 月 图 实验装 置示意图 一钢 包 一 气体罩 一注流 一 中注管 一 分 流容器 一锭模 一 三 通 管 一 混气罐 一 流量 计 一 流盈 计 一 氮气 瓦 一 留 瓶 一 测气仪 一 酸度计 一 一储液缸 名 名 护

mi后，测氧仪指针接近零点，表示罩内空气基本除净，这时打开钢包水口，注流从混 合气体中穿过，通过中心注管到锭模，测定模中溶液的pH值，就可以计算出浇注后溶液 的CO2浓度，进而算出吸气量。pH值变化与CO2浓度的关系已由稻田(6)导出： y=[10-PH+￥-10-14-pH)]·[1+1010.329-PH+1016.68-PH]/ (2+1010.329-PH) .(2) 式中y为溶液中CO,浓度(mol/1),x为NaOH浓度(mol/1) 1.3实验结果及分析 实验测定不同W,Fr和h/D值时的吸气量，其中的部分实验结果如图2(a)和 (b)所示。 9.0 We=0,122 8.0 8.0 we=0.078 9 7.0 7.0 6.0 6.0 5.0 I/[ow 5.0 4.0 8 3.0 oo 3.0 Fr Fr 137.5 2.0 110 2.0 117.5 97.5 1.0 1.0 6 77.5 (a) 0 b 957.5 121620 24 481216 202428 h/D h/D 图2吸气量与h/D,Fr和We的关系 Fig.2 Relation with Ccoa and h/D,Fr,We 由图可知，吸气量（Cc0,)随Fr、We、h/D值的增大而增大，这意味着吸气数学 模型中，Fr、We、h/D值的方次大于零。设： u/u,=f·(Fr·Web·(h/D)e) (8) 根据理想气体方程vg=mC02·RT/Pco2及 mc0,=Cco2·v1,得出 =Cc0:×0:0082x298=42.87Cc0: 0.057° (4) UI 注'，Po2≥Qco2×(C0纯度)/Qco:+QN2=_6×95%=0,057MPa, 6+4 这里，v,为注流卷吸气体量（I),v,为浇注的液体量(1)Cc02为浇注后溶液中C0, 浓度(mol/1),mc0z为CO2摩尔数，Pco2为混合气体中CO2分压(MPa),Qcna和 Qwz为进入混气罐的两种气体的流量(1/min)。 把实验测得的75组数据作回归分析得出： 10

后 ， 测氧仪指针接近零点 ， 表示 罩内空气基本除净 ， 这时打开钢包水 口 ， 注流从混 合气体中穿过 ， 通过 中心注管到锭模 ， 测 定模中溶液的 值 ，就可以计算出浇注后溶液 的 浓度 ，进而算出吸气量 。 值变化与 浓 度的关系已 由稻田〔幻 导 出 夕 一 ，“ 劣 一 一 ‘ 一 ’ ” ， 〕 · 〔 ‘ 。 · “ 卜 “ · 一 ’ “ 〕 一 式中 为溶液 中 浓度 ， 二 为 浓度 实验结果及分析 实验测 定不 同不 ， ，和 值时的吸气量 ， 其中的部分实验结果 如 图 和 所示 。 二 月匕 尸拼 口沪 一 尹 洲 受二声 洲名刁多决价 刃尹 洲 少戈犷 夕 。 。 占 。 ， 。 “自︸ … 吕﹃即咋 兰已。 ‘ 乞 二 ， 沪己 月石海 砍匕伞二 少 州闷一 曰 洲夕 尸 叫户 二 尸 夕 尸 ‘ 声，产尹 声洲 卜 洲 西 。受工 图 吸气最与坷 ， 和 。 的关系 五 ， ， 由图可知 ， 吸气量 随 ，、 牙 、 值的增大而增大 ， 模型 中 ， 、 班 、 刀值的方次大于零 。 设 。 · · 万 · ‘ 根据理想 气体方程 。 ” · 尸。 。 及 · ， 得 出 这意味着吸气数学 二‘ 八 一 吸 、 ， ， ， ， 。 。 二 。 注 。 姿 。 城 、 纯度 、 这里 ， 浓 度 。 为注流卷吸气体量 ， 为 浇注 的液体量 为浇注后溶液 中 ， 为 摩尔数 ， 为混 合 气体 中 分压 ， 。 和 、 为进 人混 气罐 的 两种气体的流量 。 把实 验测 得的 组数据作 回 归分 析得 出

Cco=0.5675×10-3.Fr0,4957·We0.3122。（h/D)0,3038 (5) 代入(4)式，即得到注流吸气方程： =2.433×10-2,Fr0.4957…We°.3122·(h/D)0.3080 由于m=g=路，e=p gD2 所以，对NaOH水溶液，(6)式可转换成 L=1.54×102·H12.D-715.h310 (7) 对钢液而言，可转换成 ,=2.184×10-2H1/2.D-75h310 (8) 由(8)看出，水口直径对吸气量的影 响最大，注流长度的影响相对要小些。 2R 1.4吸氧量理论计算实例 根据相似第3定理，准数相等则彼此相 似，下面举例说明应用上面吸气公式如何计 算实际钢液浇注过程中的吸气量。浇注系统 示意图（下注法）如图3所示。 因为实际浇注时，钢包液面高度H和注 流长度h都是变量，所以(8)式应改写成： d0L=2.184×10-2H1/2,D-7/5,h3/10 dvr (9) 设n为每盘浇注的钢锭个数，N为浇注 盘数，m为所浇盘次的序号，5为钢锭截面 积（忽略锥度）。由于1。=1+ho Ho=N…ns…l/xR2 图3浇注系统示意图 H-a≈H(1-7） Fig.3 Scheme of pouring system H为每盘钢包液面浇注初始和末了的高度的平均值。令-1=（1-a/H)12,可 推得： m>N时，H=~[s1(N-m)/✉R)]a[1+Wm1]l (10) m=N时，H=[裙那：]2A1-hW2 (11) 把(10)，(11)式代入(9)式积分，又因为： 11

。 。 。 一 ” 尸 ‘ · ‘ ’ 卜 附 。 · ‘ 盛’ 为 ，· “ ， 代入 式 ， 即得到 注流吸气方程 丝 一 ， · 尸 · · 平 。 ， · · 人 ， · ， “ 一 一’ 一 二 丫 。 “ ，， 田 丁 一 一万弓尸一二一 一 一 一万不一 ， 叮 召 一 丈 习 上 所以 ， 对 水溶液 ， 式可 转换成 卫上 一 。 刀 对钢液而言 ， 可转换成 旦生 一 一 ， 。 由 看 出 ， 水 口直径对吸气量 的影 响最大 ， 注流长度的影响相对要小些 。 吸暇 理论计算实例 根 据相似第 定理 ， 准数相等则彼此相 似 ， 下面举例说 明应用 上面吸气公 式如何计 算实际钢液浇注过程 中的吸气量 。 浇注系统 示意图 下 注法 如 图 所示 。 因为实际浇注时 ， 钢包液面 高度 和注 流长度 都是 变量 ， 所以 式应改写成 口 ， ， ‘ ， ， ， ， 。 。 一 ， ，巴 户共岑上 一 ’ · 万 · 刀 一 人 。 、 · ‘ · 一 “ 设 为每盘 浇 注 的钢锭 个数 ， 为浇 注 盘 数 ， 。 为所 浇盘次 的序号 ， 为钢锭 截 面 积 忽略锥 度 。 由于 。 二 。 。 · · · 二 。 。 厂了一 ‘ 、 竺叉 一 ，，尸 ‘ 目 ，一， ，甲州奄叫 … 斤 ‘ ‘乙 图 浇注系统示意图 一 。 之 一 一习些一 令 一 ’ 一 。 厅 ‘ ， 可 了 盆 了 ， ，‘ 口口 为每盘 钢 包液面浇注初 始和末 了的 高度的平均值 。 推得 ， 时 ， ‘ 二 九 · 〔 。 · · 一 八二 〕 ‘ “ 〔 一 一 阴 川 时 ， ’ “ 月 兀 “ “ ’ “ · 一 。 ’ “ “ 把 式代入 式积分， 又 因为

d,=-msdh,【1+]=1+20二和 10)1-0,h, h 钢锭质量G=s1.p(p为钢的密度)，最后得出：m<N· 0=2.184×10(1/D)7【x22-1(8.÷+ 28(12m)71.0} 5 (12) m=N, =2.184×0（古)7s(8n)(g-g1。） (13) 以攀钢实际浇注条件为例，计算所需的各参数如下： 水口直径D=4cm, 每盘所浇钢锭数n=4; 钢锭质量G=9,55×106g影 每包所浇盘数N=4, 钢包内径R=140cm, 钢液密度p=7.0g/cm3, 锭模高度1=220cm, 上下水口长度ca=62cm, 中注管高度+注流裸露长度1。=315cm 计算的结果见表1。 由表1看出，开始浇注时由于钢包液 面高，钢流出口速度大，总的吸气量(1一2 表1计算结果 盘)比浇注末了要多。这也间接说明，物 Table 1 Calculation results 理卷入气体的影响在整个吸气量中占有重 Average heighi k Amount of absorp:ion 要的位置。假定钢液从空气中吸取氧氯比 No.of s:cel in ladle ga V:/V 例是23/77（质量），则可由吸收气体中 H,cm 算出吸氧量为： 372 1.10 39,60 [01,a=0.23(0:)(olp,） 281 1,13 35.20 195 1.21 31,10 108 1.53 24.10 =4.695×10-5(0) (14) 式中ρo2,p,分别为氧气和钢液体积密度是已知的。这样将各盘总的吸气量代入 上式，可得△[O]具体数值如下： 浇注盘数 1 2 8 △[O],ppm 18.6 16.5 14.6 11.3 12

一 一 一 ， 〔 一 。 〕 一 。 一 一 脚 。 、 含 ， 。 ， ‘ ‘ 二 一 ‘ 竺吮丁 一 。 。 ， 钢锭 质量 · · 二丝一 二 一 · 为钢 的密度 ， 最后得 出 ， 一 川 兀 · “ ， · “ · 登 ‘ 。 带 丽才瑞汀 一 而 沉 卫乙 一 一 · 一不丙 一 夕 “ 。 兀 · · 万立 ， 一 气 一 立 ‘ 以 攀钢实际浇注条件为例 ， 计算所需的各参数如下 水 口直径刀 ， 每盘所浇钢锭 数 二 ， 钢锭质量 二 。 ， 每 包所浇盘数刃 ， 钢包 内径 ， 钢液密度 二 多 锭模高度 上下水 口长度 。 ， 中注管高度 注流 裸露 长度 。 二 计算的结果 见表 。 由表 看 出 ， 开始浇注时 由于钢包液 面高 ，钢流出 口速度大 ，总的吸气量 一 盘 比侥注末了要 多 。 这也 间接说 明 ， 物 理卷 人气体的影响在整个吸气量 中占有重 要 的位置 。 假 定钢液从空气 中吸取氧氮 比 ‘ 例是 质量 ， 则 可 由吸 收气 体 中 算出吸氧量为 表 计 算 结 果 ， 主 一 爱 ，公 之 ‘ 二 ‘ 一多 几 口，且，曰， ︺‘仁， … 上，二 △ 〔 ， ， ， ， 。 · 、 会 · 。 。 · 。 义 一 。 主恤 式中 ， ， 分别为氧气和钢 液 体积密度是 已知的 。 这 样将各盘总 的吸 气量代 入 上 式 ， 可得 △ 【 〕 具体数值如下 浇注盘数 △ ， 。 。 。

2钢液吸氧量的校核 浇注过程中氧的来源有多种渠道，因此用直接测定总氧仍不能区分出从空气净吸进 多少氧。然而，浇注过程氮增量一般只能从空气中来，同时钢流与空气接触界面积对氮 和氧是相同的，所以由浇注前后取样，分析钢中氮含量便可以得到钢水从大气中所吸收 的氧量。 作者根据最近研究结果〔6)，导出钢液吸氮速率一般式为： d(N%)=kt(CN%Je-CN%3)+kB..fCS%3+2C0%CN%]* dt 1+B.·f{CS%)+2(O%)} (15) 式中kI:钢液硫和氧浓度低时的传质系数，Ⅱ：钢液硫和氧浓度高时的传质系数 B.:疏的吸附系数。 〔N%〕：平衡氮的浓度，% f:是修正系数 〔O%)〔S%〕：钢中硫和氯的浓度，% 〔N%):t时间氮的浓度，% 上述kI,kⅡ，B,·f值已由文献给出，转录如下： k=15.8exp(--24500.),cm5-1 RT k,=2.93×1010exp(-108600),cms-1…（mt%)1 RT B.f=5.5exp(_1lA0-),（wt%)1 RT 另外，根据文献〔8)报道，钢液从卷入气泡中吸氧速度受气相中氧的传质和界面化学 反应控制，则可导出吸氧速率一般式： d[0%〕=32（是）RT,/(2pa,)Wa,+4(R,7RT)Po-, dt (16) 式中：k,为化学反应速度常数，cm2,MPa1/5, k:为传质系数，cm·s1 R为气体常数， p为钢液密度； A为气液界面积， V为钢液体积， Pu2为气相中氧分压， T为绝对温度。 通过（15)，（16)式积分后，联立求解并经过简化处理，将k,=43.9cms1(7), k,=8.03×10-4mol/cm2,MPa1/2·s(8)代入最后导出钢液吸氧量公式为c8) △〔0%)=1.254×10-4，R.1na+C%N)e-CN%2} atkt (N%)e-CN) (17) 式中a=B.·fk{〔S%)+2〔O%)}·〔N%〕 13

钢液吸氛量的校核 浇注过程 中氧的来源 有多种渠道 ， 因此用 直接测定总氧仍不能区分 出从空气净吸进 多少氧 。 然而 ， 浇注过程 氮增量一般只 能从空气中来 ， 同时钢流与空气接触界面积对 氮 和氧是 相同的 ， 所以 由浇注前后取样 ， 分析钢中氮含量便可以得到钢水 从大气中所吸收 的氧量 。 作者根据最近 研究结果〔的 ， 导 出钢液吸 氮速率 一般式为 〔 〕 〔 〕 。 一 〔 〕 ， 二 〔 〕 〔 〕 〔 〕 。 吕 二 〔 〕 式 中寿 钢液硫 和氧浓 度低 时的传质系数， 吞五 钢 液硫 和氧浓度 高时的传质系数 硫 的 吸附系数 。 〔 〕 。 平衡氮的浓度 ， 是 修正系 数 〔 〕 〔 〕 钢 中硫 和氧的浓 度 ， 〔 〕 时 间氮的浓度 ， 上述 ， ， 二 值已 由文献给 出 ， 转录 如下 一 一 ， 一 ， 一 一 二 。 一 ’ 另外 ， 根据 文献〔幻 报道 ， 钢液从卷人气泡 中吸氧速度受气相中氧的传质和界面化学 反 应控制 ， 则 可导 出吸氧速率一般式 〔 〕 乙 、 下 · · ， 八 ‘ 侧 “ ， 名 · 一 式 中 吞 为化学反应速度常数 ， ， · 、 · ， 为传质系 数 ， 。 · ’ 为气体常数 ， 为钢液密度‘ 为气液界面 积 ， 厂为钢液 体积 ， 、 尸。 为气相 中氧分压 ， 为绝对温度 。 通过 ， 式积分后 ， 联立求解并经过简化处理 ， 将 · 一 ’ 〕 ， ， 一 峨 忿 · · 〕代 入最后导 出钢 液吸氧 量公 式 为 〕 △ 〔 〕 一 今 · 刀 · 掩 〔 〕 一 王〔 〕 一 〕 〕 式 中 二 · 掩 ， 〔 〕 〔 〕 · 〔 〕 二

B={1+B.·f(〔S%)+2〔O%))}/kI 表2是作者在攀钢现场实际取样分析和计算的结果。 表2钢水中实际含氨量变化和计算的〔%O] Table 2 Analysed molten steel for [N]and calculated (O%] Heat Species of Pouring Con:ent niirogen, Caiculared, No. sreel temper盘iure before teeming after teeming 8524212 U71Mn 1525 0.0077 0.0086 0.0011 8324219 AY3 1570 0.0061 0.0084 0.0022 8524145 AY3 1528 0.0054 0.0063 0.0015 8524166 U7lMa 1530 0.0035 0.0043 0.0010 8514005 09PCuXt 1570 0.0063 0.0098 0.0035 8514009 U71Mn 1530 0.0053 0.0061 0.0010 8514024 U71Ma 1525 0.0046 0.0053 0.0008 Average 0.0056 0.0070 0.0016 由表2可见，攀钢浇注条件下，下浇钢水由卷吸空气造成平均增氧量为16ppm,说 明钢流二次氧化是相当严重的。值得注意的是，这个结果与上节中求得的结果吻合得相 当好，因此可以认为，用(14)或(17)式估算钢流钢水在浇注时二次氧化程度是可行 的。 3 结 论 为确定浇注过程中钢水由空气中吸收的氧量，用NaOH水溶液注流吸收COz作了头 验室模拟实验。结果表明，注流卷吸气体量与水口直径成反比，与注流长度和钢包液面 高度成正比，可用下式估算： 0:=2.433×10-2Fr0,4957.We.3122.（h/D).3038 U 在攀钢浇注条件下，随浇注工艺条件和钢种的变化，钢液吸氧量波动在10~20PPm。 开浇的第一盘和第2盘吸气最多，以后依次减少。 作者还引用前人对钢液吸氧、吸氮速率的研究结果，推导出浇注过程中钢液由空气 中吸收氧量公式为 A〔0%)=1.254×10B-1na4+N%35=CN%2) a+k([N%)e)-(N%3) 利用该式，只需要取样分析浇注前后钢液氯含量，就能算出吸氧量。根据现场实际 取样数据算得攀钢浇注条件下，钢液平均增氧量为16ppm。与用水模公式确定的结果吻 合得相当好。用上面两个公式估算空气氧化程度是可行的。 致谢：在实验室实验和现场取样过程中，分别得到邵明天、韦远。孙仁孝、黄亚君等同志的大力协助，特此 14

刀 二 〔 〕 〔 〕 掩 表 是 作者在攀钢现场实际取样分析和计算的结果 。 表 钢水 中实际含氮，变化和计算的 〔 〕 〔 〕 〔 〕 一 ‘ 七 ， 外 ， 书 五 泊 人 。 。 。 。 。 。 。 。 。 人 。 由表 可 见 ， 攀钢 浇注条件下 ， 下浇钢水 由卷吸空气造成平均增氧量为 ， 说 明钢流 二次氧化是 相 当严重 的 。 值得 注意的是 ， 这个结果与上 节 中求得 的结果吻合 得相 当好 ， 因此可以认 为 ， 用 或 式估算钢 流钢水 在浇 注 时二 次氧化程度是 可 行 的 。 结 论 为确 定浇注过程中钢水 由空气 中吸收的氧量 ， 用 水溶液注流吸收 作 了实 验室模拟实验 。 结果表明 ， 注流卷吸 气体量与水 口直径成反 比 ， 与注流长度和钢包液面 高度成正 比 ， 可用 下式估算 一竺旦一 一 ， ， ， · · 砂 ， · ‘ “ “ · 人 。 · ， 在攀钢浇注条件下 ， 随浇注工 艺条件 和钢种 的变化 ， 钢液吸 氧量波 动在 。 开浇 的第一盘和第 盘吸 气最多 ， 以后依次减少 。 作者还 引用前 人对钢液吸氧 、 吸 氮速率 的研究结果 ， 推导 出浇注 过程 中钢液 由空气 中吸收氧量公式为 △ 〔 〕 一 ‘ · 刀 · 〔 〕 〔 〕 。 一 〔 〕 。 一 〔 〕 利 用 该式 ， 只需要取样分析浇注 前后钢液 氮含量 ， 就 能算 出吸氧量 。 根据现场实 际 取样数据算得攀钢浇注 条件下 ， 钢液平均增氧量 为 。 与用水模公 式 确定的结果 吻 合 得相 当好 。 用上面 两个公 式估算空 气氧化程度是 可行 的 。 致谢 在实验室实验和 现场 取样过程 中 ， 分 别 得到邵 明天 韦远 孙仁孝 ， 董业君 等 同志 的大 力协助 ， 特此

丧示感谢， 参考文献 [1]Smith,J.M.et al:J.Appl.Phys.,45 1974),748 2 Iwata,K.,Choh,T.:Trans.ISIJ,Vol.23,218 〔3〕.门。包尔纳茨基著：炼钢过程的物理化学基础，宗联枝译，治金工业出版社， 1981 〔4)李之光编著：相似与模化，国防工业出版社，1982， 〔5)渡边哲弥，铁上钢，昭和第62年(1976)，第7号 [6)Rao,Y.K.,Lee,H.G.Ironmakig and Sleelmaking,5 (1985).209 (7)Peheke,R.D.,Elliott,J.E.Tras.Met.Soc.AIME,277 (1963), 844 [8)Choh,T.,Iwata,K..Trans,ISIJ,7(1983),598 GY型短应力线轧机及中小轧机改造技术的推广 荣获1987年国家科技进步一等奖 我院钟廷珍教授等研制的GY型短应力线轧机为国内首创，并从理论上在国内外首 次提出影响成品尺寸精度的不是全部机座，而是关键的1一3道机座。因而将老轧机中 关键的1一3道机座换以GY型短应力线轧机即可保证成品的精度而不必更新全部机座。 采用这套新技术花钱少、见效快，非常适合我国国情。在三年的推广工作中有全国27个 省、市、自治区的60多个地方骨千企业（包括鞍山钢铁公司等大企业）采用此项技术， 覆盖面为70%，年投资收益率为637%，投产后半年即可收回投资，据14家企业的统计， 年净增效益为3600多万元，估算60多个厂家效益近亿元。推广速度如此之快效益如此之 高，除了该技术的先进性和适用性外，重要原因之一是在推广工作中作了有效的改革， 成立了研制一设计一制造一安装一调试一条龙的“联合体”和“安装调试网”，为用户 提供一整套完善的新设备和技术服务。“联合体”不断交流经济完善此项新技术，实现 了机型多样化、系列化、规格化，能轧制各种中小型钢材，开拓了此项新技术广泛的适 用范围并确保了推广工作的质量和速度。 15

表示感谢 。 参 考 文 献 〔 〕 ， 。 。 。 刀 。 。 ， ， 〔 〕 ， ， ， ” 。 ， ， 〔 〕 比 包 尔纳茨基著 炼钢过程的物理 化学基础 ， 宗联 枝译 ， 冶 金工亚出版社 ， 〔 〕 李之光编著 相 似与模 化 ， 国防工业 出版社 ， 〔 〕 渡 边哲 弥 ， 铁 巴钢 ， 昭 和第 年 ， 第 号 〔 〕 ， ， ， 。 。 抢川 吞 川 壳月 ， 〔 〕 ， 。 ， ， 。 ， ， 〔 〕 ， ， ， 。 ， ， ， 型短应 力线轧机及 中小轧机改造技术的推广 一荣获 年国家科技进步一等奖 我院钟廷 珍教授等研制的 型短应 力线轧机为国 内首创 ， 并从理 论 上在国 内外 首 次提 出影响成品 尺寸精度的不是 全部机座 ， 而 是关键的 一 道机座 。 因而将 老轧机中 关键 的 一 道机座换以 型短应力线轧机即可保证 成品的精度而不 必更新 全部 机座 。 采用这套新 技术 花钱 少 、 见效快 ， 非 常适合 我 国国情 。 在三 年的 推广工 作 中有 全国 个 省 、 市 、 自治区的 多个地方骨干企业 包括鞍山钢铁 公司等大 企业 采用 此 项技术 ， 覆盖面为 ， 年投资收益率 为 ， 投 产后 半年即可收回投 资 ， 据 家企业 的统计 ， 年净增效益为 多万元 ， 估算 多个厂家效益近 亿元 。 推广速 度 如此之快效益如此之 高 ， 除了该技术的先进 性和适用性外 ， 重要 原 因之一 是 在推广工 作 中作 了有 效的改革 ， 成立 了研 制一设计一制造一安装一调 试一 条龙 的 “ 联合 体 ” 和 “ 安 装调 试网” ， 为用 户 提供一整套完 善的新设备和技术服务 。 “ 联 合 体” 不 断 交流经济完善此项新技术 ， 实现 了机型 多样化 、 系列化 、 规格化 ， 能轧制 各种 中小 型钢材 ， 开 拓 了此项新 技术广泛 的适 用 范 围并确保 了推广工 作的质量 和速 度