IF钢非稳定态连铸时二次氧化和拉速变化对铸坯洁净度的影响

超低碳IF钢冷轧薄板主要用于汽车、家电等制品，为了保证制品具有良好表面质量，对钢中非金属夹杂物的控制要求非常严格。近年来随着炼钢设备和工艺技术水平不断提高，由于炼钢、精炼工艺和操作不当原因造成的IF钢冷轧板表面缺陷比率降低，而连铸过程由于结晶器保护渣“卷渣”和保护浇铸不好造成的钢板表面缺陷比率则有较大增加。

连铸过程结晶器保护渣“卷渣”主要发生在所谓的“非稳定态浇铸”时期，即拉速发生较大变动时期，如开浇和终浇阶段、交换钢水包阶段、浇铸过程结晶器宽度调节阶段、更换浸入式水口阶段等。由于拉速发生较大的变化，结晶器内钢水的正常流动状态受到扰乱，当液面发生较大波动时，保护渣被卷入钢水内，被坯壳捕捉成为钢中非金属夹杂物。除了结晶器保护渣卷渣之外，在中间包开浇和交换钢水包时，中间包内钢水还会发生程度不同的二次氧化，也会造成钢中夹杂物含量增加。

为了提高IF钢质量水平，宝钢、鞍钢与北京科技大学合作，对非稳态浇铸时期（中间包开浇、交换钢水包）和不同拉速变化时浇铸铸坯中的非金属夹杂物含量进行了试验研究。研究发现在开浇、终浇和交换钢水包时均有二次氧化发生，但开浇时的二次氧化程度要严重得多。而连铸中由较高拉速（1.4m/min）向低拉速（0.6m/min）变动时，对结晶器保护渣卷入的影响主要发生在降速初期，而随后的降速和低拉速下停止降速对铸坯表层试样夹杂物含量影响不大。当由较低拉速（0.6m/min）向高拉速（1.4m/min）变动时，对保护渣卷渣的影响则主要发生在提升到高拉速后停止升速阶段，而低拉速时启动升速和随后均匀升速对铸坯夹杂物含量的影响不大。研究中还发现在较高拉速下（1.4m/min）即使较少量地变速，也会造成铸坯表层夹杂物含量的显著增加，因此在较高拉速时应避免对拉速进行变动或尽量采用低的拉速改变速率。采用数值模拟方法对拉速变化影响进行的研究结果同样表明，在较高拉速下发生的拉速变化，对结晶器内钢水流动有更显著的影响。