if钢中成分及夹杂物的过程控制分析

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1、东北大学博士学位论文摘要IF钢中成分及夹杂物的过程控制研究摘要近几年来，由于IF钢具有优良的深冲性和无时效性，已逐渐成为继沸腾钢和铝镇静钢之后的新一代冲压用钢，是一个国家汽车用钢板生产水平的标志。目前，中国的IF钢生产处于初级发展阶段，可以满足中低档轿车和卡车用钢板的质量要求，中高档轿车用高品质钢板仍然需要大量进口，尤其是对于表面质量要求非常严格的汽车面板，与国外同类型IF钢产品的质量差距更大。本论文首先通过工业试验及取样分析，系统研究IF钢中成分及夹杂物在转炉冶炼、RH真空精炼、连铸等各个工序的变化规律，进而对IF钢中成分及夹杂物的过程控制进行分析评价，并提出

2、相应的解决措簏和研究方向：然后通过数学物理模拟，系统研究IF钢连铸结晶器内的钢液流动及卷渣行为，在此基础上对IF钢连铸工艺参数和浸入式水口结构参数进行分析评价和优化设计，并成功应用于IF钢连铸工业生产，取得良好效果。本论文的主要研究成果如下：(1)IF钢连铸坯中的碳、氮含量分别为22X10～、21×10曲，在RH脱碳结束之后的增碳量可降低至ll×10一，在转炉冶炼终点之后的增氮量可降低至9×10～。(2)在稳态浇注条件下IF钢连铸坯中的全氧含量为16×10～，夹杂物含量的平均值为092mg．(10kg)～，达到世界先进水平。(3)IF钢连铸坯中的夹杂物主要有A1

3、203系群络状夹杂物、A1203系块状夹杂物、A1203一CaO系或A1203一CaO—Si02系兴杂物、A1203-Ti203系夹杂物等4种类型。大型A1203系块状夹杂物和A1203一CaO—Si02系夹杂物是造成鞍钢IF钢冷轧板表面缺陷的主要原因。(4)随着水口吹气量的增加，连铸结晶器内的液面波动逐渐加剧，尤其浸入式水口附近的液面波动明显加剧，卷渣和液面裸露的几率均逐渐增大；但同时冲击深度逐渐减小，利于钢液中夹杂物上浮和凝固坯壳形成。(5)对于断面尺寸为(1060mm、1280ram)×230mm的连铸结晶器而言，建议均采用15。正方形水口，当上水口吹气量

4、为6L／min、上滑板吹气量为2L／min、水口插入深度为290mm时为最佳。对于断面尺寸为1550mm×230mm的连铸结晶器而言，建议采用150正方形水口，当上水口吹气量为4L／rain、上滑板吹气量为2L／rain、拉速为1．3m／rain、水口插入深度为290mm时为最佳。l东北大学博士学位论文摘要(6)经过连铸工艺参数和浸入式水口结构参数优化设计之后，在正常浇注条件下连铸中间包至结晶器之间的IF钢中全氧含量下降ll×10一，连铸坯上、下表层处的夹杂物含量分别下降53．1％、85．9％。(7)经过连铸工艺参数和浸入式水口结构参数优化设计之后，与连铸中间包

5、试样相比较，在稳态浇注条件下IF钢连铸坯中夹杂物的主要变化规律如下：a)A1203系群络状夹杂物的数量明显减少，尺寸也有所减小，一般为159in40p．m。b)A1203系块状夹杂物的数量和尺寸均有所增大，一般为20／am～409m。C)A1203一CaO系或A1203一CaO-Si02系夹杂物基本消失。d)A1203一Ti203系夹杂物的数量有所减少，尺寸稍有增大，大多数为10p．m～601xm。这表明连铸结晶器可以有效去除1F钢中的夹杂物，同时无明显的结晶器卷渣和二次氧化。本论文的研究成果对于解决IF钢冷轧汽车面板出现的表面质量问题，对于我国IF钢生产的进一

6、步发展均具有重要的理论价值和现实意义。关键词：IF钢；夹杂物：卷渣；钢液流场；水口吹氩；结晶器东北大学博士学位论文ABSTRACTControlofChemicalCompositionandInclusionsinIFSteelABSTRACTOwingtoitsexcellentdeepstampingandno—agingperformances，IFsteelbecomesanewgenerationofstampingsteelfollowingboilingsteelandaluminiumkilledsteelandrepresentsthedev

7、elopment1evelofsteelsheetsforautomobilesinacountry．Now,IFsteej’SmanufactureisinanelementarydevelopmentstageinChina．AndChina’SIFsteelcanmeetthequalitydemandsfortrucksandlow-gradeautomobiles，Largenumbersofhighqualitysteelsheetsforthetopgradeautomobilesmustbeimported．Expecially,forskinp

8、lateswithver