包晶钢结晶器液面周期性波动原因及控制

针对鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司板坯连铸在生产包晶系列钢种时．连铸结晶器钢液面周期性剧烈波动的原因进行了分析。包晶钢液在凝固过程的包晶相变造成初生坯壳的不均匀生长是导致结晶器出现液面周期性剧烈波动的主要原因。通过调整结晶器冷却水强度和控制保护渣传热性能,有效地控制了结晶器液面周期性波动,提高了铸坯质量。     

电磁搅拌作用下连铸结晶器内液面波动行为

电磁搅拌对连铸结晶器内钢液液面波动有重要的影响。以某钢厂直径为250 mm 连铸圆坯结晶器及电磁搅拌器的相关参数为原型,采用湍流模型与多相流模型相结合的方法对电磁搅拌作用下连铸结晶器内钢液液面波动行为进行研究,分析了电磁搅拌作用下钢液液面产生变化的成因。研究结果表明：电磁搅拌作用下钢液液面呈旋转抛物面,与无电磁搅拌作用下的液面截然不同;电磁搅拌作用下钢液液面波动实质上是电磁搅拌电磁力作用的结果。水口附近液面波动会随着电磁搅拌强度的增大而增强,达到一定值时出现卷渣现象。在实际生产过程中,为获得较好的搅拌效果,应考虑结晶器内的液面波动及卷渣行为。     

铁素体不锈钢板坯连铸结晶器液面波动原因分析

针对方、板坯兼容连铸机生产铁素体不锈钢板坯时出现的结晶器液面波动大、连铸坯废品率高等问题,提出全面维护结晶器液面控制系统、优化扇形段辊间距、改善钢液洁净度以及采用合适的结晶器保护渣等措施,结晶器自动液位控制精度显著提高,改善了连铸坯质量。     

板坯连铸结晶器液位瞬时异常波动的时频特性

在连铸过程中，结晶器液面的瞬时异常波动会对连铸坯质量造成不利影响，因此结晶器液位波动的控制是高品质钢连铸过程的关键一环。本研究收集了低碳钢、中碳钢、亚包晶钢和包晶钢的板坯连铸工艺数据，利用快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)和连续小波变换(continuous wavelet transform, CWT)分析数据特征，进而研究工艺参数对结晶器液位瞬时异常波动的影响。FFT分析结果表明，鼓肚对于结晶器液面瞬时异常波动并无明显影响。通过CWT分析了结晶器液位瞬时异常波动和塞棒位置的时频特性，结果表明，在不同钢种和拉速下，结晶器液位瞬时异常波动发生之前塞棒位置高频区CWT系数均呈线性增加趋势。因此，通过对塞棒位置高频区的CWT分析，可以预测结晶器液位瞬时异常波动。     

包晶钢结晶器液面波动的原因及控制

浇注包晶钢时,结晶器液面经常出现周期性剧烈波动的现象,影响了产品质量,增加了事故风险。从结晶器液面波动的产生机理入手,分析了包晶钢结晶器液面周期性波动的原因。认为包晶钢的不均匀凝固以及季节性的二冷冷却效率降低是造成结晶器液面周期性波动的主要原因。通过优化钢水成分控制目标,降低结晶器冷却水流量,选用高结晶性保护渣,加大二冷水流量,升级设备和加强设备管理,结晶器液面波动小于±5 mm和+3 mm的合格率分别达到99. 56%和98. 20%,生产的铸坯无表面质量缺陷。     

本钢板坯连铸结晶器液面波动原因分析及防止措施

通过对本钢230mm×1600mm板坯连铸结晶器液面波动的成因分析,提出了采用合适的包晶钢结晶器保护渣、降低结晶器冷却强度、增大二冷区上部冷却强度等解决板坯连铸结晶器液面波动的措施。     

包晶钢板坯连铸机结晶器液面波动的原因

在板坯连铸机实际生产操作中发现,生产包晶钢的时候明显存在结晶器液面波动的问题。结晶器液面波动的问题致使生产出来的成品表面有裂纹缺陷,直接造成铸坯的不合格率上升。介绍了连铸机的分类、包晶钢连铸工艺以及结晶器液面波动表现形式。分析了连铸机液面波动产生的原因,并提出了优化措施。认为连铸机坯壳厚度不均匀、板坯拉出结晶器阶段产生"鼓肚"、设备精度不够、钢种特性、保护渣的状态以及冷却温度的设定均有可能导致结晶器液面波动。通过对保护渣性能、冷却制度、液面控制系统等方面优化调整,板坯连铸机包晶钢结晶器液面波动情况明显改善,产品质量的稳定性得到大幅提高。     

浇铸参数对结晶器液面波动影响及其工业应用

 板坯连铸结晶器液面的波动行为是结晶器内钢液流动、结晶器自身振动以及辊子挤压铸坯内部未凝固的钢液造成液面波动综合作用的结果。结晶器液位波动的稳定性对板坯连铸过程的卷渣行为有直接影响。在工业板坯连铸生产实践中,一般在结晶器某一区域(比如结晶器中部)利用放射源或涡流传感器检测液位波动来代表该工况下的整体波动水平。利用三维气液两相流动的数学模型研究了浇铸参数对结晶器液位轮廓的影响,浇铸参数包括拉速、吹氩流量、浸入式水口出口角度和浇铸断面。研究结果表明,结晶器不同宽度位置的波动幅值差异较大,且与工艺参数密切相关。液面的波峰与波谷之差随着拉速的增加在窄面附近逐渐增大,随着吹氩流量的增加在水口附近逐渐增大。在水口出口角度15°条件下,水口和窄面附近的液位波动均较大,而在水口出口角度45°条件下,仅在水口附近存在较大的液位波动。研究结果表明,使用板坯连铸常规的15°浸入式水口,当铸坯宽度大于800 mm时,结晶器液面检测需要在水口和窄面附近同时布置液位检测设备,以便更全面反应结晶器的真实液面行为,使液面波动对轧板表面质量指导性增强,有效提高连铸工艺的控制水平。如使用45°浸入式水口可以继续沿用原有的液位检测布置。     

板坯连铸结晶器流场及液面波动的水模研究

以我国实际生产的某连铸结晶器为原型,建立1∶1有机玻璃水模型,研究了不同结晶器断面、不同中间包液位下,板坯连铸结晶器流场形态和结晶器液面波动情况,研究发现中间包液位的变化对结晶器液面流场和波动产生影响;同时中间包液位改变了水口出口的压力和流速,进一步影响结晶器流场和液面波动.实验工况条件下,最佳中间包液位的稳定高度为800 mm.建议生产过程稳定控制中间包液位,以提高连铸坯质量.     

中薄板坯连铸包晶钢结晶器液面波动原因分析

针对采用中薄板坯连铸机生产包晶钢时出现的结晶器液面波动大、铸坯废品率高等问题,分析认为,结晶器液面控制系统精度不高、包晶钢反应、夹杂物种类控制不当是主要影响因素。通过全面维护结晶器液面控制系统、优化脱氧合金制度,控制转炉终点氧化性等相应措施,结晶器液面波动由8～10mm降至3mm,改善了连铸坯的质量。     

《结晶器液面周期性波动抑制技术》获2014年宝钢技术创新重大成果三等奖 2013年梅钢技术创新重大成果一等奖

<正>结晶器液面周期性波动是钢铁企业生产过程中出现的共性问题,主要发生在板坯连铸机上,也有部分薄板坯连铸机存在该问题。结晶器液面周期性波动问题主要是对连铸坯质量影响较大,易造成铸坯皮下夹渣和表面裂纹缺陷,严重时会造成连     

板坯连铸结晶器内保护渣模拟方法的研究

以重钢板坯连铸结晶器为研究对象,用不同液面的保护渣模拟材料进行实验,并观察生产中保护渣的覆盖情况,得到了水模试验中合理的保护渣液面模拟方法。据此研究了结晶器内液面波动与保护渣覆盖状况的关系。研究结果表明,在生产中结晶器内液面波动控制在3～7mm范围内保护渣的覆盖效果较好。     

含钛不锈钢保护渣氮化钛行为

结晶器液面结壳是合钛不锈钢连铸的主要问题之一。研究结果表明,保护渣有很强的吸氮能力,气氛、渣成分特别是含碳量会影响熔渣吸氮。渣中氮与钢液中钛能发生界面反应生成TiN。熔渣不能良好的吸收TiN和结晶器液面波动是形成结壳的根本原因。     

电磁搅拌作用下水口深度对液面波动的影响

 结晶器内液面波动会影响连铸坯的质量,施加电磁搅拌使钢液的液面呈旋转抛物面。电磁搅拌电流过大或拉速过高会造成保护渣卷渣现象,对铸坯质量造成不利的影响。以某钢厂[?]250 mm连铸圆坯结晶器电磁搅拌为研究对象,采用电磁-流体单相耦合的方式及流体体积函数VOF模型,建立描述结晶器电磁搅拌作用下液面波动的数学模型,研究电磁搅拌作用下浸入式水口深度对液面波动的影响。研究表明,通过增大水口深度,能够改善因电磁搅拌强度过大或拉速过大造成的卷渣现象,减小水口附近的液面波动。     

连铸机液位波动数据处理的改进

连铸过程中计算机对液位进行监测得到的曲线不是液面波动曲线,而是测量点随时间的位置变化。对原始液位位置数据进行平滑处理,利用原始液位位置减去平滑处理得到的平均液位位置得到液位波动,并讨论了连铸参数变化对液位波动的影响。结果表明:非稳态浇铸时易出现较大的液位波动;随着拉速的提高、浇铸断面的增大,液面波动大于±2 mm的比例增大;在拉速为1.8 m/min时,施加电磁制动,液面波动减小。对液位波动曲线求导可得到随时间变化的波动速度,实际生产中液面的波动剧烈程度能够影响保护渣的卷入。     

CSP连铸结晶器液位波动的分析

结晶器液位控制系统用于自动开浇,并在浇铸期间保持钢水液位在预设定恒定液位上,任何对预设恒定液位偏移都通过塞棒位置调整来补偿。但是在实际生产中,仍然经常会发生钢水液面波动,这不仅严重影响了板坯质量,而且还降低了生产效率。通过对马钢热轧连铸结晶器液面波动分析,发现了结晶器液面波动产生的原因,并提出了预防措施,降低了液面波动发生的几率。     

结晶器钢水液位波动的补偿与控制

介绍梅钢2号板坯连铸机结晶器液面波动的特点,研究连铸机结晶器钢水液位波动的机理,分析、模拟大量与结晶器钢水相关的数据并寻找结晶器液位、拉坯力及速度等之间的联系。认为周期性波动的原因是板坯鼓肚和弧形扇形段区等间距辊子排列造成的,并受到工艺条件的影响。以自动控制为基础采用先进的控制算法,设计一种有效的结晶器钢水液位补偿及控制方法,很好地解决了实际生产中钢水液位波动问题,保障了连铸生产工艺的顺利进行,对结晶器控制系统的设计及在生产中应用有一定的指导意义。     

连铸结晶器内卷渣模拟方法研究

以重钢板坯连铸结晶器为研究对象,选用不同液面保护渣模拟材料进行实验,并结合实际生产结晶器内保护渣覆盖状况观察结果,得出水模实验过程中合理的液面保护渣模拟方法;在此基础上建立起结晶器内液面波动大小与保护渣覆盖状态的关系,结果表明在实际操作中结晶器内液面波动在3—7mm范围内,可得到比较理想的保护渣覆盖效果。     

宽板坯连铸结晶器内液面波动的数值模拟

以150 mm×(1 600～3 250) mm宽板坯连铸结晶器为研究对象,利用大型商业软件ANSYS CFX10.0建立了一个三维有限体积模型,采用多相流的VOF模型对结晶器内保护渣-钢液界面波动进行数值模拟,重点研究了拉速、水口倾角、铸坯断面宽度等工艺参数对结晶器内液面波动的影响.结果表明:随着结晶器宽度、拉速的增加,液面波动明显增大;采用较大的水口倾角,可以抑制液面波动,减少卷渣.     

结晶器液面波动成因及控制

结晶器液面波动是连铸过程中的常见现象,液面波动过大会造成铸坯夹杂物含量超标、纵裂等产品缺陷,严重的还会引起漏钢事故。系统分析了影响结晶器液面波动的因素,并提出了在夹杂物、结晶器流场、保护渣、冷却制度、拉速、液面控制系统等方面应采取的控制措施。