CN105069289B - 一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法 - Google Patents
一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105069289B CN105069289B CN201510460357.2A CN201510460357A CN105069289B CN 105069289 B CN105069289 B CN 105069289B CN 201510460357 A CN201510460357 A CN 201510460357A CN 105069289 B CN105069289 B CN 105069289B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper steel
- thickness
- high copper
- computational methods
- casting blank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 88
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 31
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000205 computational method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法，按以下步骤进行：(1)：确定连铸过程中气氛氧势条件；(2)：根据反应速率与温度的关系，计算高铜钢氧化铁皮生成活化能；(3)：根据现场实际操作，确定连铸二冷段拉速(V)、二冷水量(W)，以及铸坯出二冷段时温度(T)；(4)：根据计算方法，计算高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度。本发明提供的计算高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的方法，可适用于高铜钢的连铸工艺生产，具有简单、快捷的特点，对指导现场实践具有重要作用。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生产厚度的计算方法。
背景技术
汽车、船舶、航天等众多领域的快速发展，对基础原材料提出了更高的要求，尤其对钢铁质量和性能提出了更高的标准。对钢铁企业而言，由于钢水在连铸工艺阶段，受到氧气或水蒸汽的综合氧化作用，会在铸坯表面生成氧化铁皮。氧化铁皮的存在，直接影响了在二冷段区域铸坯表面和内部的传热过程，对铸坯质量产生影响，更降低了金属收得率，造成钢铁企业的经济损失。
中国专利CN200820190291.5公开的钢坯表面氧化铁皮去除装置，防止氧化铁皮在铸坯表面过分堆积，以及中国专利CN201110293201.1公开的一种热轧带钢表面氧化铁皮组分和厚度控制方法，都是针对钢铁生产后续工艺即轧制阶段而言的处理方法。而目前，对于从连铸阶段入手，控制氧化铁皮生成的研究很少。
因此，通过计算在连铸过程中高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度，研究钢种在连铸过程氧化铁皮生成机理，降低其生成量对行业节能减排有十分重要的意义。
发明内容
发明的目的旨在提供一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法，通过连铸过程不同气氛氧势条件、不同拉速、不同比水量，以及不同铸坯出二冷段时温度等工艺参数，确定铸坯生成氧化铁皮厚度，为指导现场实践，减少氧化铁皮生成量提供依据。
本发明提供一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法，其特征在于高铜钢在连铸过程中，由于被置于氧化性气氛中，同时由于空气中氧气及水蒸汽的复合氧化作用，会在金属表面生成氧化铁皮。通过确定影响铸坯表面氧化铁皮生成因素，计算氧化铁皮的生成厚度。
所述目的是通过如下步骤实现的：
(1)：确定连铸过程中气氛氧势条件：将空气中氧气与水蒸汽的氧化作用折算成氧分压的形式，根据水的蒸发量，确定不同条件下氧分压，如表1所示：
表1
(2)：根据反应速率与温度的关系，计算高铜钢氧化铁皮生成活化能(Ea＝251kJ/mol)；
(3)：根据现场实际操作，确定连铸二冷段拉速(V)、二冷水量(W)，以及铸坯出二冷段时温度(T)；
(4)：根据计算方法，计算高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度；
d为氧化铁皮厚度，μm；为气氛氧势条件，atm；V为拉速，m/min；W为总比水量，L/min；T为铸坯出二冷段时温度，K。
其中，n1和A的大小与水蒸发量的关系如表2所示：
表2
本发明提供的计算高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的方法，可适用于高铜钢的连铸工艺生产，具有简单、快捷的特点，对指导现场实践具有重要作用。
具体实施方式
实施例1
计算采用100％液态水且蒸发量为25％的冷却工艺的高铜钢铸坯表面氧化铁皮的生成厚度，计算方法按以下步骤进行：
(1)：确定连铸过程中气氛氧势条件。
对于100％液态水且蒸发量为25％的冷却工艺，
(2)：根据反应速率与温度的关系，计算高铜钢氧化铁皮生成活化能(Ea＝251kJ/mol)。
(3)：根据现场实际操作，确定连铸二冷段拉速V＝1.0m/min，二冷水量W＝130.63L/min，以及铸坯出二冷段时温度T＝1223K。
(4)：根据计算方法，计算高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度；此时n1＝0.819，A＝3.416×108；
实施例2
计算采用100％液态水且蒸发量为30％的冷却工艺的高铜钢铸坯表面氧化铁皮的生成厚度，计算方法按以下步骤进行：
(1)：确定连铸过程中气氛氧势条件；
对于100％液态水且蒸发量为30％的冷却工艺，
(2)：根据反应速率与温度的关系，计算高铜钢氧化铁皮生成活化能(Ea＝251kJ/mol)；
(3)：根据现场实际操作，确定连铸二冷段拉速V＝1.1m/min，二冷水量W＝138.69L/min，以及铸坯出二冷段时温度T＝1203K；
(4)：根据计算方法，计算高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度，此时n1＝1.147，A＝5.900×108，
实施例3
计算采用56％液态水+9％O2+N2且水的蒸发量为20％的冷却工艺的高铜钢铸坯表面氧化铁皮的生成厚度，计算方法按以下步骤进行：
(1)：确定连铸过程中气氛氧势条件；
对于56％液态水+9％O2+N2且水的蒸发量为30％的冷却工艺，
(2)：根据反应速率与温度的关系，计算高铜钢氧化铁皮生成活化能(Ea＝251kJ/mol)；
(3)：根据现场实际操作，确定连铸二冷段拉速V＝1.3m/min，二冷水量W＝145.23L/min，以及铸坯出二冷段时温度T＝1023K；
(4)：根据计算方法，计算高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度，此时n1＝0.594，A＝2.324×108；
实施例4
计算采用56％液态水+9％O2+N2且水的蒸发量为30％的冷却工艺的高铜钢铸坯表面氧化铁皮的生成厚度，计算方法按以下步骤进行：
(1)：确定连铸过程中气氛氧势条件。
对于56％液态水+9％O2+N2且水的蒸发量为30％的冷却工艺，
(2)：根据反应速率与温度的关系，计算高铜钢氧化铁皮生成活化能(Ea＝251kJ/mol)。
(3)：根据现场实际操作，确定连铸二冷段拉速V＝1.2m/min，二冷水量W＝140.92L/min，以及铸坯出二冷段时温度T＝1253K。
(4)：根据计算方法，计算高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度。此时n1＝1.147，A＝5.900×108。
Claims (1)
1.一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)：确定连铸过程中气氛氧势条件：将空气中氧气与水蒸汽的氧化作用折算成氧分压的
(2)：根据反应速率与温度的关系，计算高铜钢氧化铁皮生成活化能Ea；
(3)：根据现场实际操作，确定连铸二冷段拉速、二冷水量，以及铸坯出二冷段时温度；
(4)：根据计算方法，计算高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度，
d为氧化铁皮厚度，μm；为气氛氧势条件，atm；V为二冷段拉速，m/min；W为二冷水量，L/min；T为铸坯出二冷段时温度，K。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510460357.2A CN105069289B (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510460357.2A CN105069289B (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105069289A CN105069289A (zh) | 2015-11-18 |
| CN105069289B true CN105069289B (zh) | 2017-09-19 |
Family
ID=54498654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510460357.2A Expired - Fee Related CN105069289B (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105069289B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111804881B (zh) * | 2020-07-10 | 2022-04-19 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种减少铸坯表面氧化铁皮的冶炼方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101879530A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-11-10 | 东北大学 | 热连轧带钢表面氧化铁皮厚度软测量方法 |
| CN103363910A (zh) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 鞍钢股份有限公司 | 一种热轧盘条表面氧化铁皮平均厚度测量方法 |
-
2015
- 2015-07-30 CN CN201510460357.2A patent/CN105069289B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101879530A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-11-10 | 东北大学 | 热连轧带钢表面氧化铁皮厚度软测量方法 |
| CN103363910A (zh) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 鞍钢股份有限公司 | 一种热轧盘条表面氧化铁皮平均厚度测量方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Review of the High-Temperature Oxidation of Iron and Carbon Steels in Air or Oxygen;Chen R Y et al.;《Oxidation of Metals》;20031231;第59卷(第5期);第433-468页 * |
| 热轧低碳钢氧化铁皮厚度的数值模拟及微观形貌的研究;孙彬 等;《钢铁研究学报》;20110531;第23卷(第5期);第34-44页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105069289A (zh) | 2015-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103212571B (zh) | 一种防止钢板表面生锈的氧化铁皮的生产方法 | |
| CN104399923B (zh) | 一种生产特厚板连铸坯的方法 | |
| CN106825478B (zh) | 一种含硼钢板坯角部裂纹的控制方法 | |
| CN104141092B (zh) | 一种立体卷铁芯变压器用无取向电工钢及其生产方法 | |
| CN106191681B (zh) | 基于esp薄板坯连铸连轧流程生产低碳钢铁素体的方法 | |
| CN102069167B (zh) | 一种双辊薄带连铸制备取向硅钢等轴晶薄带坯的方法 | |
| JP2000507503A (ja) | 熱間圧延鋼帯を製造するための方法および設備 | |
| CN107201478B (zh) | 一种基于异径双辊薄带连铸技术的超低碳取向硅钢制备方法 | |
| CN101927432A (zh) | 一种高强塑高锰带钢的制造方法 | |
| CN107245656B (zh) | 一种表面质量优良的翅片钢及其csp生产工艺 | |
| CN102330030A (zh) | 直径559～711mm车载高压气瓶用无缝钢管及生产方法 | |
| CN106269871B (zh) | 一种在CSP产线采用升速轧制工艺生产厚度≤2.0mm低强度带钢的方法 | |
| CN111014603B (zh) | 加硼钢的双辊铸轧生产方法 | |
| CN103725988A (zh) | 连铸坯生产高等级厚规格管件用热轧平板及其制造方法 | |
| CN106282801A (zh) | 一种热轧大粗糙度表面耐候钢及其制造方法 | |
| CN103111464A (zh) | 一种特厚板的制造方法 | |
| CN103008587B (zh) | 一种薄带连铸防氧化铁皮生成方法 | |
| CN109261740A (zh) | 一种短流程生产铜门带工艺 | |
| CN114734010B (zh) | 薄板坯连铸连轧在线减薄铸坯的生产方法 | |
| CN105069289B (zh) | 一种高铜钢铸坯表面氧化铁皮生成厚度的计算方法 | |
| CN104004957B (zh) | 利用氧化物冶金技术生产小压缩比低温用h型钢的方法 | |
| CN103028608A (zh) | 一种热轧带钢表面氧化铁皮组分和厚度控制方法 | |
| CN105665662B (zh) | 基于esp线的药芯焊丝用钢制造方法 | |
| CN109014100B (zh) | 一种提高钢质薄板坯连铸过程拉钢速度的方法 | |
| CN209465694U (zh) | 金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170919 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |