D0L:10.13374/5.issn1001-053x.2011.s1.006 第33卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.33 Suppl.1 2011年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2011 高品质F钢连铸中间包降低残钢量的水模型研究 苑品12)包燕平12)崔衡》张颖华)马咸)季晨曦) 1)北京科技大学钢铁治金新技术国家重点实验室，北京1000832)北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083 3)北京科技大学治金工程研究院，北京1000834)河北省首钢迁钢公司，迁安0644045)首钢技术研究院，北京100043 通信作者，E-mail:baoyp@usth.cdu.cn 摘要为解决某钢厂生产高品质F钢中间包死区较大，夹杂物不能充分上浮，浇注结束时残钢量过多等问题，通过中间包 水模拟实验对挡坝结构进行了优化.结果表明：增加挡坝高度，并开向上角度通钢孔，可有效提高钢液向钢液面的运动趋势， 延长钢液运动路径，钢液滞止时间提高12.5%，死区减少36%：浇注结束时部分钢水从通钢孔流出，避免了挡坝间残留大量钢 液而渣全部进人浇注区现象的发生，理论残钢量从9t降到4.5t,金属收得率提高. 关键词F钢；连铸；中间包；水模拟 分类号TF769.4 Water model research on decreasing the casting remnant of high quality IF steel YUAN Pin':a,BAO Yan-ping':a☒，CUI Heng》,ZHANG Ying-hua,MAWe,JⅡChen 1)State Key Laboratory of Advanced Metallurgy.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)School of Metallurgical and Ecological Engineering.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083.China 3)Engineering Research Institute.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 4)Qiangang Corporation of Shougang Group.Qianan 064404.China 5)Shougang Technical Research Institute,Beijing 100043.China Corresponding author,E-mail:baoyp@ustb.edu.en ABSTRACT To solve the problems such as relatively big dead zones,insufficient flotation of inclusions and high casting remnant in tundishes when producing high quality interstitial-free(IF)steel,a series of optimizing measures were practiced in water modeling ex- periments.The results show that the fluid flow manifests an obvious up-ward trend using the high dam with two upward holes,the mini- mum residence time increases by 12.5%.and the dead zone decreases by 36%.In the end of casting,liquid steel can flow out through the holes avoiding a large amount of steel between the dames,the theoretical casting remnant declines from 9 to 4.5t,and the metal yield increases obviously. KEY WORDS interstitial-free steel;continuous casting:tundishes;water modeling 近年来，代表当今世界冲压钢板生产最高水平 um的高品质汽车板生产起着重要作用，而控流装 和发展方向的F钢由于其优良的深冲性能和无时 置的结构和设置又对钢液的流动形态起决定性作 效性，成为一个国家汽车用钢板生产水平的标志. 用2].Koia)等认为挡坝高度在合理范围内增加 我国的F钢生产已具有一定规模，但仍处于初级发 可延长钢水停留时间，促进夹杂物上浮，并可保持浇 展阶段，高质量汽车钢板产量较少，仍以进口为主， 注区稳定，防止卷渣 而且性能不稳定，钢板表面缺陷较多) 目前，汽车外面板成品率从铸坯开始计算仅在 中间包作为连铸生产过程中的最后一个耐火材 40%~50%1.6-),其原因主要是由于非稳态条件下 料容器，合理的钢水流动状态，可有效延长钢水在中 浇注的铸坯不能用于生产汽车面板.有学者指出， 间包内的停留时间，促进夹杂物上浮，均匀钢水温度 生产试验中正常坯大型夹杂物指数为1，尾坯则为 和成分，抑制浇注结束时旋涡卷渣发生趋势，降低残 1.49.因此，中间包浇注结束时，为避免中间包下 钢量，对严格控制钢中非金属夹杂物尺寸小于100 渣造成铸坯夹杂物增加，中间包内必须留有一定量 收稿日期：201108-06第 33 卷 增刊 1 2011 年 12 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 33 Suppl． 1 Dec． 2011 高品质 IF 钢连铸中间包降低残钢量的水模型研究 苑 品1，2) 包燕平1，2) 崔 衡3) 张颖华4) 马 威4) 季晨曦5) 1) 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083 2) 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 3) 北京科技大学冶金工程研究院，北京 100083 4) 河北省首钢迁钢公司，迁安 064404 5) 首钢技术研究院，北京 100043 通信作者，E-mail: baoyp@ ustb． edu． cn 摘 要 为解决某钢厂生产高品质 IF 钢中间包死区较大，夹杂物不能充分上浮，浇注结束时残钢量过多等问题，通过中间包 水模拟实验对挡坝结构进行了优化． 结果表明: 增加挡坝高度，并开向上角度通钢孔，可有效提高钢液向钢液面的运动趋势， 延长钢液运动路径，钢液滞止时间提高 12. 5% ，死区减少 36% ; 浇注结束时部分钢水从通钢孔流出，避免了挡坝间残留大量钢 液而渣全部进入浇注区现象的发生，理论残钢量从 9 t 降到 4. 5 t，金属收得率提高． 关键词 IF 钢; 连铸; 中间包; 水模拟 分类号 TF769. 4 Water model research on decreasing the casting remnant of high quality IF steel YUAN Pin1，2) ，BAO Yan-ping1，2) ，CUI Heng3) ，ZHANG Ying-hua4) ，MA Wei 4) ，JI Chen-xi 5) 1) State Key Laboratory of Advanced Metallurgy，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) School of Metallurgical and Ecological Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 3) Engineering Research Institute，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 4) Qiangang Corporation of Shougang Group，Qianan 064404，China 5) Shougang Technical Research Institute，Beijing 100043，China Corresponding author，E-mail: baoyp@ ustb． edu． cn ABSTRACT To solve the problems such as relatively big dead zones，insufficient flotation of inclusions and high casting remnant in tundishes when producing high quality interstitial-free ( IF) steel，a series of optimizing measures were practiced in water modeling ex￾periments． The results show that the fluid flow manifests an obvious up-ward trend using the high dam with two upward holes，the mini￾mum residence time increases by 12. 5% ，and the dead zone decreases by 36% ． In the end of casting，liquid steel can flow out through the holes avoiding a large amount of steel between the dames，the theoretical casting remnant declines from 9 to 4. 5 t，and the metal yield increases obviously． KEY WORDS interstitial-free steel; continuous casting; tundishes; water modeling 收稿日期: 2011--08--06 近年来，代表当今世界冲压钢板生产最高水平 和发展方向的 IF 钢由于其优良的深冲性能和无时 效性，成为一个国家汽车用钢板生产水平的标志． 我国的 IF 钢生产已具有一定规模，但仍处于初级发 展阶段，高质量汽车钢板产量较少，仍以进口为主， 而且性能不稳定，钢板表面缺陷较多［1］． 中间包作为连铸生产过程中的最后一个耐火材 料容器，合理的钢水流动状态，可有效延长钢水在中 间包内的停留时间，促进夹杂物上浮，均匀钢水温度 和成分，抑制浇注结束时旋涡卷渣发生趋势，降低残 钢量，对严格控制钢中非金属夹杂物尺寸小于 100 μm 的高品质汽车板生产起着重要作用，而控流装 置的结构和设置又对钢液的流动形态起决定性作 用［2--4］． Koria ［5］等认为挡坝高度在合理范围内增加 可延长钢水停留时间，促进夹杂物上浮，并可保持浇 注区稳定，防止卷渣． 目前，汽车外面板成品率从铸坯开始计算仅在 40% ～ 50%［1，6--7］，其原因主要是由于非稳态条件下 浇注的铸坯不能用于生产汽车面板． 有学者指出， 生产试验中正常坯大型夹杂物指数为 1，尾坯则为 1. 49 ［7］． 因此，中间包浇注结束时，为避免中间包下 渣造成铸坯夹杂物增加，中间包内必须留有一定量 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2011.s1.006