850 工程科学学报，第42卷，第7期 验条件下中包对夹杂物的去除十分有利；整个过 15 ■Oxygen blowing:35m3 程中N含量相对比较稳定，在0.0020%~0.0030% Oxygen blowing:160 m3 ▲Oxygen blowing:295m 之间，第1炉中包浇铸N含量较高，说明该炉次未 做好保护浇铸 0.008 ■Oxygen blowing35m3 Oxygen blowing:160m2 A Oxygen blowing:295 m ◆ 0.006 0 50.004 Add Al 2 min Vacuum broken Add Al 6 min Add Al 4 min Holding 0.002 Sampling time 图8不同RH吹氧量下夹杂物数量密度变化 0 Holding Tundish slab Fig.8 Change in the density of inclusions in different oxygen blowing Add Al 6 min Add Al 4 min Add Al 2 min Vacuum broken in RH 250 Sampling time ■Oxygen blowing35m3 色200 ●Oxygen blowing160m 图6不同RH吹氧量下T.O含量变化 Oxygen blowing:295 m Fig.6 Change in the content of T.O in different oxygen blowing in RH 0.0040 ■Oxygen blowing35m3 台100 ●Oxygen blowing.160m3 0.0035 ▲Oxygen blowing295m3 50 盖nwnl ◆ 0 Holdine吗 Tundish slab ◆ ◆ Add Al 2 min Vacuum broken Add Al 6 min Add Al 4 min 0.0020 Sampling time 图9不同RH吹氧量下夹杂物面积比变化 Add Al 6 min Add Al 4 min Add Al 2 min Vacuum broken ldi Tundish Fig.Change in the area ratio of inclusions in different oxygen blowing in RH Sampling time 2.3RH吹氧量对夹杂物去除的影响 图7不同RH吹氧量下N含量变化 如前所述，加T前钢液中夹杂物主要是 Fig.7 Change in the content of N in different oxygen blowing in RH A12O3,Al2O3夹杂物在钢液流动的作用下，相互碰 图8和图9分别为生产过程中钢中夹杂物数 撞和长大形成大尺寸A12O3夹杂物，从而更容易上 量密度和面积比的变化，随着生产的进行，夹杂物 浮去除4不考虑夹杂物颗粒间的相互作用和流 数量密度和面积比呈下降的趋势，说明钢液的洁 场对夹杂物运动的影响，根据雷诺数R的不同， 净度在提高.并且，夹杂物数量密度和面积比的变 颗粒球形夹杂物在钢液中的运动区域可分为 化趋势一致，并与钢液中T.O含量变化趋势吻合的 3种，分别为斯托克斯定律区(Stokes)、过渡区 很好，因此评判F钢洁净度的方法可综合使用TO (Allen)和牛顿定律区等(Newton)2: 含量、夹杂物数量密度和夹杂物面积比等指标 雷诺数公式： 通过T.O含量、夹杂物数量密度、夹杂物面积 比分析，整体上看中间包钢液和铸坯的洁净度与 站 (3) RH吹氧量相关性不大，吹氧量仅在加Al后4min 当Re<2,为层流，符合斯托克斯定律(Stokes), 内对钢液洁净度有影响，之后随生产的进行各炉 v=PFe-pi)g.d (4) 次洁净度差别不大 18μ验条件下中包对夹杂物的去除十分有利；整个过 程中 N 含量相对比较稳定，在 0.0020%～0.0030% 之间，第 1 炉中包浇铸 N 含量较高，说明该炉次未 做好保护浇铸. 图 8 和图 9 分别为生产过程中钢中夹杂物数 量密度和面积比的变化，随着生产的进行，夹杂物 数量密度和面积比呈下降的趋势，说明钢液的洁 净度在提高. 并且，夹杂物数量密度和面积比的变 化趋势一致，并与钢液中 T.O 含量变化趋势吻合的 很好，因此评判 IF 钢洁净度的方法可综合使用 T.O 含量、夹杂物数量密度和夹杂物面积比等指标. 通过 T.O 含量、夹杂物数量密度、夹杂物面积 比分析，整体上看中间包钢液和铸坯的洁净度与 RH 吹氧量相关性不大，吹氧量仅在加 Al 后 4 min 内对钢液洁净度有影响，之后随生产的进行各炉 次洁净度差别不大. 2.3    RH 吹氧量对夹杂物去除的影响 如 前 所 述 ， 加 Ti 前 钢 液 中 夹 杂 物 主 要 是 Al2O3，Al2O3 夹杂物在钢液流动的作用下，相互碰 撞和长大形成大尺寸 Al2O3 夹杂物，从而更容易上 浮去除[24] . 不考虑夹杂物颗粒间的相互作用和流 场对夹杂物运动的影响，根据雷诺数 Re 的不同， 颗粒球形夹杂物在钢液中的运动区域可分 为 3 种 ，分别为斯托克斯定律区（ Stokes）、过渡区 （Allen）和牛顿定律区等（Newton） [25] ： 雷诺数公式： Re = v µ · ρFe · d （3） 当 Re<2，为层流，符合斯托克斯定律（Stokes）， v = (ρFe−ρi)g · d 2 18µ （4） 0.008 0.006 0.004 0.002 0 Add Al 2 min Add Al 4 min Add Al 6 min Vacuum broken Holding Tundish Slab Sampling time Content of T.O/ % Oxygen blowing: 35 m3 Oxygen blowing: 160 m3 Oxygen blowing: 295 m3 图 6    不同 RH 吹氧量下 T.O 含量变化 Fig.6    Change in the content of T.O in different oxygen blowing in RH 0.0040 0.0035 0.0030 0.0020 0.0025 Add Al 2 min Add Al 4 min Add Al 6 min Vacuum broken Holding Tundish Slab Sampling time Content of N/ % Oxygen blowing: 35 m3 Oxygen blowing: 160 m3 Oxygen blowing: 295 m3 图 7    不同 RH 吹氧量下 N 含量变化 Fig.7    Change in the content of N in different oxygen blowing in RH 15 10 5 0 Add Al 2 min Add Al 4 min Add Al 6 min Vacuum broken Holding Tundish Slab Sampling time Number density of inclusions/mm−2 Oxygen blowing: 35 m3 Oxygen blowing: 160 m3 Oxygen blowing: 295 m3 图 8    不同 RH 吹氧量下夹杂物数量密度变化 Fig.8    Change in the density of inclusions in different oxygen blowing in RH 250 200 150 100 50 0 Add Al 2 min Add Al 4 min Add Al 6 min Vacuum broken Holding Tundish Slab Sampling time Area ratio of inclusions/10−6 Oxygen blowing: 35 m3 Oxygen blowing: 160 m3 Oxygen blowing: 295 m3 图 9    不同 RH 吹氧量下夹杂物面积比变化 Fig.9    Change in the area ratio of inclusions in different oxygen blowing in RH · 850 · 工程科学学报，第 42 卷，第 7 期