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D0I:10.13374/i.i8sn1001-t53.2010.04.00B 第32卷第4期 北京科技大学学报 Vol 32 No 4 2010年4月 Journal of Un iversity of Science and Technolgy Beijing Apr.2010 中间包吹氩去除钢水夹杂物 丰文祥2)陈伟庆”赵继增) 1)北京科技大学治金与生态工程学院，北京1000832)洛阳利尔耐火材料有限公司，洛阳471023 摘要通过现场实验，研究了中间包吹氩位置和氩气流量对钢水洁净度的影响，重点探讨了在注流区吹氩对钢水洁净度的 影响.结果表明：在T型中间包注流区内进行合适流量吹氩可提高钢水洁净度，在浇铸区拐角处和塞棒附近吹氩对钢水洁净 度没有明显的影响：在注流区内吹氩，合适的氩气流量为6L·m,与不吹氩相比，钢中总氧降低率和夹杂物的去除率均可提 高1%左右，但15Lmm的大流量吹氩将会显著增加钢中总氧和大型夹杂物数量.分析认为：注流区内大的湍流强度可将 氩气泡击碎成弥散小气泡，大量小气泡在钢液中上浮，不但提高了气泡捕捉夹杂物的概率，而且增加了夹杂物之间的碰撞机 会，其结果是增大了夹杂物的粒径，促进了夹杂物的上浮去除；同时，注流区离水口距离最远，在注流区吹氩，碰撞长大的夹杂 物有更长的时间上浮排出，以上两个因素的共同作用，使得在注流区吹氩对去除钢水夹杂物有显著效果· 关键词炼钢：中间包：吹氩：夹杂物：洁净度 分类号TF703.5 Inclusions rem oval in a tund ish w ith argon purgig FENG Wenxiang2),CHEN Wei-qing),ZHAO Ji-zeng) 1)School ofMetallungical and Ecobgical Engneering University of Science and Technology Beijing Beijing 100083 China 2)Luoyang Lirr Refmactories Coporation Luoyang 471023 China ABSTRACT The effect of argon purging site and argon flow rate in a tundish in particular argon purging in injection flow area on steel cleanliness was investigated by field test The results show that bubbling at injection flow area w ith suitable argon flow can inprove steel cleanliness while bubbling at the comer site in casting area and neaby the stopper has no obvious effect on steel cleanliness The suitable argon flow rate is 61.min when purging at injection fow area and compared with no argon bubbling the removal mate of to al oxygen and inchsions n steel can be decreased about 1 Butge argon flow wih5Lmnwill obviously increase oal oxy gen and inclusions in steel Inclusions removal n the argon purging tundish may be explained as that when argon purging at injection flow area bubbles will be smashed into a smaller size by the strong turbulence intensity A large number of diffusive bubbles in molten steel not only accelerate the collision beteen inclusions but also increase the pmbability of bubbles to capture inclsions which result in the ncrease of inclsion size and accelerating inchsions floating up and being rmoved On the other hand the distance from njec- tion flow area to the tundish nozzle is the longest and when argon purging at injection flow area the grown up inchsions have the lon- gest tine to be rmoved frm steel These two factors make purging at injection flow area have significant inpact on inclusions removal KEY WORDS steemaking tund ish:argon purging inchusions cleanliness 基于促进夹杂物“碰撞一聚合一长大一上浮一 道)，笔者进行了中间包吹氩水模型模拟实验研 去除”原理，钢水吹氩气搅拌是一种行之有效的方 究)，结果表明在T形中间包注流区吹氩有明显去 法，并在钢包中取得了广泛应用，有关中间包吹氩 除夹杂物效果， 气搅拌钢水，国内外学者做了很多理论、实验室和现 本文在水模型模拟实验的基础上，通过现场工 场实验研究，在日本、德国等有一些实际应用报 业实验，研究了中间包内吹氩位置和氩气流量对钢 收稿日期：2009-08-03 基金项目：科技部科技创新基金资助项目(N。08C26214101050) 作者简介：丰文祥(1972)，男，博士研究生：陈伟庆(195-)男，教授，博士生导师，Email wqchen ust@163cm第 32卷 第 4期 2010年 4月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．4 Ａｐｒ．2010 中间包吹氩去除钢水夹杂物 丰文祥 12） 陈伟庆 1） 赵继增 2） 1） 北京科技大学冶金与生态工程学院北京 100083 2） 洛阳利尔耐火材料有限公司洛阳 471023 摘 要 通过现场实验研究了中间包吹氩位置和氩气流量对钢水洁净度的影响重点探讨了在注流区吹氩对钢水洁净度的 影响．结果表明：在 Ｔ型中间包注流区内进行合适流量吹氩可提高钢水洁净度在浇铸区拐角处和塞棒附近吹氩对钢水洁净 度没有明显的影响；在注流区内吹氩合适的氩气流量为 6Ｌ·ｍｉｎ －1与不吹氩相比钢中总氧降低率和夹杂物的去除率均可提 高 10％左右但 15Ｌ·ｍｉｎ －1的大流量吹氩将会显著增加钢中总氧和大型夹杂物数量．分析认为：注流区内大的湍流强度可将 氩气泡击碎成弥散小气泡大量小气泡在钢液中上浮不但提高了气泡捕捉夹杂物的概率而且增加了夹杂物之间的碰撞机 会其结果是增大了夹杂物的粒径促进了夹杂物的上浮去除；同时注流区离水口距离最远在注流区吹氩碰撞长大的夹杂 物有更长的时间上浮排出．以上两个因素的共同作用使得在注流区吹氩对去除钢水夹杂物有显著效果． 关键词 炼钢；中间包；吹氩；夹杂物；洁净度 分类号 ＴＦ703∙5 Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｒｅｍｏｖａｌｉｎａｔｕｎｄｉｓｈｗｉｔｈａｒｇｏｎｐｕｒｇｉｎｇ ＦＥＮＧＷｅｎ-ｘｉａｎｇ 12）ＣＨＥＮＷｅｉ-ｑｉｎｇ 1）ＺＨＡＯＪｉ-ｚｅｎｇ 2） 1） ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇＢｅｉｊｉｎｇ100083Ｃｈｉｎａ 2） ＬｕｏｙａｎｇＬｉｒｒＲｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｕｏｙａｎｇ471023Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｒｇｏｎｐｕｒｇｉｎｇｓｉｔｅａｎｄａｒｇｏｎｆｌｏｗｒａｔｅｉｎａｔｕｎｄｉｓｈｉｎｐａｒｔｉｃｕｌａｒａｒｇｏｎｐｕｒｇｉｎｇｉｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎｆｌｏｗａｒｅａｏｎ ｓｔｅｅｌｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｆｉｅｌｄｔｅｓｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｂｕｂｂｌｉｎｇａｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｆｌｏｗａｒｅａｗｉｔｈｓｕｉｔａｂｌｅａｒｇｏｎｆｌｏｗｃａｎｉｍｐｒｏｖｅ ｓｔｅｅｌｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓｗｈｉｌｅｂｕｂｂｌｉｎｇａｔｔｈｅｃｏｒｎｅｒｓｉｔｅｉｎｃａｓｔｉｎｇａｒｅａａｎｄｎｅａｒｂｙｔｈｅｓｔｏｐｐｅｒｈａｓｎｏｏｂｖｉｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｎｓｔｅｅｌｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ．Ｔｈｅ ｓｕｉｔａｂｌｅａｒｇｏｎｆｌｏｗｒａｔｅｉｓ6Ｌ·ｍｉｎ －1ｗｈｅｎｐｕｒｇｉｎｇａｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｆｌｏｗａｒｅａａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｎｏａｒｇｏｎｂｕｂｂｌｉｎｇｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆｔｏ- ｔａｌｏｘｙｇｅｎａｎｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎｓｔｅｅｌｃａｎｂｅｄｅｃｒｅａｓｅｄａｂｏｕｔ10％．Ｂｕｔｌａｒｇｅａｒｇｏｎｆｌｏｗｗｉｔｈ15Ｌ·ｍｉｎ －1ｗｉｌｌｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｔｏｔａｌｏｘｙ- ｇｅｎａｎｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎｓｔｅｅｌ．Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｒｅｍｏｖａｌｉｎｔｈｅａｒｇｏｎｐｕｒｇｉｎｇｔｕｎｄｉｓｈｍａｙｂｅｅｘｐｌａｉｎｅｄａｓｔｈａｔｗｈｅｎａｒｇｏｎｐｕｒｇｉｎｇａｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｆｌｏｗａｒｅａｂｕｂｂｌｅｓｗｉｌｌｂｅｓｍａｓｈｅｄｉｎｔｏａｓｍａｌｌｅｒｓｉｚｅｂｙｔｈｅｓｔｒｏｎｇｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．Ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄｉｆｆｕｓｉｖｅｂｕｂｂｌｅｓｉｎｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌｎｏｔｏｎｌｙａｃｃｅｌｅｒａｔｅｔｈｅｃｏｌｌｉｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｂｕｔａｌｓｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｂｕｂｂｌｅｓｔｏｃａｐｔｕｒｅｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｗｈｉｃｈｒｅｓｕｌｔ ｉｎｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｚｅａｎｄａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｆｌｏａｔｉｎｇｕｐａｎｄｂｅｉｎｇｒｅｍｏｖｅｄ．Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍｉｎｊｅｃ- ｔｉｏｎｆｌｏｗａｒｅａｔｏｔｈｅｔｕｎｄｉｓｈｎｏｚｚｌｅｉｓｔｈｅｌｏｎｇｅｓｔａｎｄｗｈｅｎａｒｇｏｎｐｕｒｇｉｎｇａｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｆｌｏｗａｒｅａｔｈｅｇｒｏｗｎ-ｕｐｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｈａｖｅｔｈｅｌｏｎ- ｇｅｓｔｔｉｍｅｔｏｂｅｒｅｍｏｖｅｄｆｒｏｍｓｔｅｅｌ．Ｔｈｅｓｅｔｗｏｆａｃｔｏｒｓｍａｋｅｐｕｒｇｉｎｇａｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｆｌｏｗａｒｅａｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｒｅｍｏｖａｌ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ；ｔｕｎｄｉｓｈ；ａｒｇｏｎｐｕｒｇｉｎｇ；ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ；ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ 收稿日期：2009--08--03 基金项目：科技部科技创新基金资助项目 （Ｎｏ．08Ｃ26214101050） 作者简介：丰文祥 （1972－ ）男博士研究生；陈伟庆 （1951－ ）男教授博士生导师Ｅ-ｍａｉｌ：ｗｑｃｈｅｎ．ｕｓｔｂ＠163．ｃｏｍ 基于促进夹杂物 “碰撞－聚合－长大－上浮－ 去除 ”原理钢水吹氩气搅拌是一种行之有效的方 法并在钢包中取得了广泛应用．有关中间包吹氩 气搅拌钢水国内外学者做了很多理论、实验室和现 场实验研究在日本、德国等有一些实际应用报 道 ［1--2］．笔者进行了中间包吹氩水模型模拟实验研 究 ［3］结果表明在 Ｔ形中间包注流区吹氩有明显去 除夹杂物效果． 本文在水模型模拟实验的基础上通过现场工 业实验研究了中间包内吹氩位置和氩气流量对钢 DOI :10．13374／j．issn1001－053x．2010．04．003