高推力辊式电磁搅拌器在电工钢板上的应用及优化

针对某钢厂生产电工钢板项目的实际案例,通过有限元分析与实验测量相结合的方法研究了高推力辊式电磁搅拌器在230 mm铸坯上的最佳搅拌参数、搅拌参数随铸坯厚度变化规律及冶金效果。结果表明,电流为500 A,频率7 Hz,对230 mm铸坯能起到良好的搅拌效果。同设备高推力辊式电磁搅拌器搅拌不同铸坯,为获得较好冶金效果,随铸坯厚度的增加,电流强度和频率分别呈线性增加和逐渐递减趋势进行调整。产品使用后的冶金效果表明:优化应用高推力辊式电磁搅拌器可以明显改善铸坯的凝固组织,提高等轴晶率。     

连铸板坯二冷区辊式电磁搅拌器搅拌方式模拟

在板坯连铸二冷区采用电磁搅拌能够有效地改善铸坯品质,如提高等轴晶率等.利用有限元模拟软件ANSYS对连铸板坯二冷区辊式电磁搅拌器进行了数值模拟.结果表明,当两组辊式电磁搅拌器的间距为5辊间距(1 200 mm)时,三环式搅拌方式优于双蝶式;当两组辊式电磁搅拌器紧邻(0 mm)时,双蝶式搅拌优于三环式搅拌.     

二冷辊式电磁搅拌对高强钢低倍组织与性能的影响

通过工业化试验数据,系统地研究了二冷辊式电磁搅拌对高强钢内部质量及轧材性能的影响。结果表明:二冷辊式电磁搅拌能有效地改善连铸坯的低倍组织,低倍评级从1.5~3.0级提高至1.0~1.5级,中间裂纹都提高至0.5级以下,中心偏析从连续、半连续的A、B类偏析改善成点状的C类偏析;在目前工况下,当电流为400 A、频率为7 Hz时,铸坯的低倍质量最佳。使用辊式电磁搅拌后,元素C、P的成分偏析增加,尤其在铸坯1/4厚度处,C、P呈明显的负偏析,即白亮带区域。电磁搅拌对轧材的基本性能无明显影响,且能明显减轻轧材的中心偏析或中心区带状组织。     

连铸板坯辊式电磁搅拌多场耦合模拟

基于库伦规范的Maxwell方程组与标准[k-ε]湍流模型,在考虑铸机结构与铸坯凝固的条件下建立了电磁搅拌传输数值计算的模型。研究了连铸板坯二冷区辊式电磁搅拌凝固坯壳形状与钢液流场的相互影响。结果表明：相对于不考虑凝固,凝固坯壳明显减弱了电磁搅拌强度;凝固坯壳使得钢液流速降低,回流区影响范围减小。电磁搅拌作用下的流场与传热影响凝固坯壳的形状。     

宽厚板铸机二冷区电磁搅拌工艺优化及长寿化攻关

通过对电磁搅拌辊磁场形成图、安装方式、电流应用值及搅拌方式对铸坯的冶金效果的深入分析,采取降低电磁搅拌电流及下移电搅辊安装位置等措施,可解决二冷区电磁搅拌在包钢宽厚板铸机应用过程中出现的搅拌不均、负偏析及启动时电磁干扰等问题,显著提升宽厚板铸坯的内部质量。同时改进电磁搅拌结构,有效提高其在线使用寿命。     

板坯连铸铸流电磁搅拌辊的设计与应用

利用有限元分析软件对板坯连铸铸流电磁搅拌辊的磁路结构及应用参数进行设计。根据连铸机辊列图,计算了铸流电磁搅拌辊的安装位置及各使用工艺参数下等轴晶率。在满足安装空间的基础上,计算了一定铁芯尺寸下的最佳安匝数、磁场强度、电磁搅拌辊各组件温度分布、辊套变形量等参数。模拟结果表明,电磁搅拌辊安装在扇形段1号段的1号位和9号位能得到47.6%~61.6%的等轴晶率。在辊套直径240 mm的尺寸下,结合绕线空间及安装空间,铁芯直径最大尺寸为127 mm,此铁芯尺寸下的最大电流为400 A。计算的搅拌辊温度分布、辊套变形量指导了工程冷却水量设计及机械结构设计。试验结果表明,数值模拟的磁感应强度与实际测试的磁感应强度基本一致。通过实际运行结果发现,设计的冷却水量满足冷却要求。浇注断面为200 mm×1 000 mm的400系不锈钢铸坯在拉速为0.9 m/min时,铸坯的等轴晶率为55%,这与设计值基本一致。模拟结果正确指导了板坯连铸铸流电磁搅拌辊的设计与应用。     

辊式电磁搅拌器在包钢电工钢上的应用

通过辊式电磁搅拌器的实际应用,以及硫印、酸洗等方法研究了辊式电磁搅器对电工钢铸坯质量的影响。通过理论分析和试验结果表明,电工钢施加辊式电磁搅拌器后,铸坯的等轴晶率有明显的提高,可以达50%以上,夹杂物的分布有所改善,电工钢的成品质量得到很大的提高。     

结晶器电磁搅拌对55CrSi弹簧钢铸坯质量的影响

为研究55CrSi弹簧钢连铸生产中采用的电磁搅拌技术对铸坯质量的影响,利用有限元法,对结晶器内不同搅拌参数下电磁场分布进行了模拟,对电磁力矩进行了理论计算,并系统地研究了结晶器电磁搅拌电流和频率对其铸坯质量的影响规律。试验结果表明：电磁搅拌电流和频率分别为320 A和3 Hz时,中心等轴晶率为29.62%,中心疏松减轻,缩孔消除,铸坯低倍质量有明显地改善;在其它浇注工艺参数不变的情况下,铸坯的中心等轴晶率与电磁力矩呈现对应关系,电磁力矩增大,铸坯中心等轴晶率提高。     

二冷区电磁搅拌在宽厚板铸机的研究与应用

通过电磁搅拌辊磁场形成图、安装方式、电流应用值及搅拌方式对铸坯的冶金效果的深入分析,采取了具体的优化措施,有效解决了二冷区电磁搅拌在包钢宽厚板铸机应用过程中出现的搅拌不均、负偏析及启动时电磁干扰等问题,显著提升了宽厚板铸坯的内部质量。     

包钢圆坯连铸机电磁搅拌应用实践

介绍了包钢圆坯连铸机采用结晶器电磁搅拌的应用实践。通过试验确定了合适的结晶器电磁搅拌工艺参数,并以等轴晶率、碳偏析指数等指标,反映出结晶器电磁搅拌对铸坯内部质量具有显著的改善作用。     

Finite element analysis of liquid ejection in continuously cast slab by sequential forging

Since segregation occurs at the central part of the continuously cast slab, it is desirable to eject the liquid in the centre during solidification by sequential forging. The deformation behaviour of continuously cast slab during forging is simulated by the finite element method. A model experiment using paraffin wax is also carried out to compare with the theoretical result. The model experiment shows that the liquid may be trapped in the slab during the successive forging process, depending on the striking interval, even when the reduction in thickness is larger than the initial thickness of the liquid part. The calculated profile of the interface between the solid and the liquid parts is wavier and the solid part is deformed more as the striking interval increases. The calculated maximum thickness of the liquid part after forging agrees qualitatively well with the experimental one. The predicted maximum striking interval without liquid trapping in the forging process agrees well with the experimental one.     

LNG储罐用06Ni9钢板生产工艺及控制措施

介绍了LNG储罐用06Ni9钢板的技术要求。针对生产中06Ni9钢板性能控制、表面质量控制及超极限规格轧制板形控制的难点问题,经试验及现场实践,提出了相应的控制措施,如优化化学成分设计、优化轧制工艺和热处理工艺,保证了钢板的性能;板坯表面喷涂专用防氧化涂料,并配合合理的除鳞工艺,保证了钢板的表面质量;优化坯料、辊型设计,改进模型参数,保证了极限规格钢板的板形质量。在此基础上,太钢成功开发出LNG工程用06Ni9钢板。     

提高连铸热送板坯温度的传热模型研究

依据板坯连铸机工艺条件,利用铸坯凝固过程传热数学模型计算了铸坯凝固过程温度场分布和坯壳生长情况,并探讨连铸工艺因素对铸坯温度和凝固过程的影响,示例性地提出了提高铸坯温度的工艺手段.     

宁钢2号板坯连铸机电动缸在线调宽的成功应用

描述了电动缸在线调宽在宁钢2号连铸机板坯连铸上改造过程中,通过理论计算和试验相结合,对在线调宽的软夹紧压力进行精确计算,并该结果在使用中得到验证;通过建立间隙策略模型很好的消除了机械间隙对窄边锥度的影响;软件上开发了模拟调宽功能,能够在非浇钢时,提前预演调宽过程,大大降低了调宽试验风险和试验成本。     

RESEARCH ON THE FORMATION MECHANISM OF INTERNAL CRACK IN THE CONTINUOUS CASTING SLAB

In view of the periodic bending deformation of solid-liquid interface in the solidification process for continuous casting slab, the variation of temperature gradient and dendritic spacing in the front edge of the solid-liquid interface, and the nucleation and propagation process of crack were studied. It is shown that the bending deformation of the interface results in the temperature field change in the front edge of solid-liquid interface, and the occurrence of temperature gradient along drawing direction results in the growth of secondary dendrites. The initial crack formed during the middle and final stage of solidification may extend to the surface of the casting slab and become an internal crack. The results of the theoretical analysis are basically in agreement with that of the experiment.     

热轧定宽机减宽过程对板坯质量的影响

定宽机是热轧带钢生产线的重要设备,其作用是增大热轧工序板坯减宽量,从而采用相同宽度的板坯可以生产不同宽度的产品,提高连铸工序生产效率。在定宽过程中,板坯会产生镰刀弯、头部翘曲、头尾失宽、起拱等质量缺陷,影响后续轧制过程的稳定性。通过采用DEFORM 3D平台进行有限元模型仿真计算,确定了保持板形质量良好条件下的最大减宽量,研究了定宽工艺对头尾失宽量和定宽机设备参数对板坯锻后形状的影响规律。将研究结果应用于生产,避免了减宽过程中板坯缺陷的产生。     

基于Matlab的板坯连铸凝固传热过程及热损失研究

基于Matlab数值计算,对板坯连铸凝固传热问题进行研究,得到随板坯厚度及其与结晶器弯月面距离变化的板坯温度场分布,通过拟合得到板坯凝固点末端位置与二冷总供水流量、过热温度和拉坯速度的关系式,分析二冷区水量分配比对结晶器和二冷区内单位长度板坯热损失率和板坯表面温度梯度的影响。结果表明：板坯温度随冷却阶段的不同其温度变化趋势显著不同;随着过热温度和拉坯速度的增大、二冷总供水流量的减小,板坯凝固点末端位置增大;拉坯速度对板坯凝固点末端位置的影响最为显著,其次是二冷总供水流量,过热温度对其影响较小。通过适当调整二冷区内水量分配比可实现降低板坯表面温度梯度和较少热损失率的折衷,从而在提高板坯质量的同时也提高其蓄能,以实现板坯连铸过程的节能。所得结果能对板坯连铸凝固过程的参数设计和动态运行提供依据和理论指导。     

400 mm特厚板坯尾坯浇铸工艺的研究

板坯尾坯浇注为非稳态浇注过程，400 mm特厚板坯尾坯常伴随着表面横裂纹和中心缩孔质量缺陷。研究了不同的尾坯浇注拉速工艺和尾坯封顶工艺对特厚板坯尾坯质量的影响。结果表明：控制尾坯浇铸拉速v＜0.5 m/min的时间t＜5 min，使得矫直区尾坯表面温度在910 ℃以上，能够有效降低铸坯的表面横裂纹；尾坯采用无水封顶工艺，能够有效降低铸坯的中心缩孔。通过采取有效措施，特厚板坯尾坯废品量由改善前的月平均242 t降低到月平均30 t，降低了87.9%；尾坯中心缩孔长度由（3.0～3.5） m缩短到（1～2） m，效果明显。     

薄板坯纵裂及其影响因素探讨

铸坯质量问题是薄板坯连铸连轧工艺研究的核心问题。在调研的基础上,对国内现有薄板坯连铸生产线铸坯质量现状进行了分析。并提出了进一步改进薄板坯表面质量的工艺措施。     

Numerical simulation on direct chilled continuous casting process for preparing clad slab of aluminium alloys

The numerical simulation is used to investigate the influence of processing parameters on direct chilled continuous casting process for preparing clad slab of Al–1Mn and Al–10Si alloys. In order to get a clear bonding interface avoiding unexpected mixing, a special dividing plate is set between molten clad materials. The effects of cooling intensity and cooled part height of dividing plate, casting speed and pouring temperature on the temperature field, liquid fraction, and solidification shell of clad slab have been studied in detail. A practical experiment has been done based on the simulation studies. It was found that a clad slab with excellent metallurgical bonding can be obtained when the cooling water flow of dividing plate is 250 L h^?1, the cooled part height of dividing plate is 20 mm, the casting speed is 80 mm min^?1 and the pouring temperatures of Al–1Mn and Al–10Si alloys are 710 and 670°C respectively.