金属陶鉴表面复合钢锭模制备与应用的研究

本文采用表面浸渗复合技术制备金属陶瓷表面复合钢锭模，并对复合钢锭模的制备，使用寿命，所生产的钢锭质量，失效方式，复合层的组织形态等进行研究。结果表明，本方法可在钢锭模内表面获得２～５ｍｍ厚的金属陶瓷复合层，并可明显提高钢锭模的使用寿命和钢锭表面质量。     

采用钢质钢锭模

为了减少在制造钢锭模时的消耗和改善钢锭的质量,研究所研究了一种贯通型钢质八角钢锭模铸造新工艺,它与活动底板组合使用,用于浇注4.6～8.2吨的钢锭。钢质钢锭模是按照“锭模套锭模”的方法铸成的。金属型模可用大尺寸的铁质或钢质钢锭模代替。钢质钢锭模的壁厚应是钢锭平均直径的0.14～0.16,而铁质模应是平均     

钢锭模技术的发展现状及其趋势

叙述了为提高钢锭模寿命在改善钢锭模材质，改革锭模设计，改善锭模内表层结构，和运用系统工程管理四个方面开展钢锭模技术研究的情况，且其理论研究也在进一步深入。     

铸有金属陶瓷防护层的锭模寿命

已经证明,采用金属陶瓷铸层防护锭模过早粘锭和提高锭模抗裂性是有前途的。本文引用彼得诺夫工厂从1980年2月至10月对一批(350个)6.8吨实底锭模进行的     

双锥度薄壁钢锭模的研制

根据锭模在使用过程中温度场与应力场的分布原理及钢锭的轧制制原理，进行了新型试验模的设计，使锭模在使用过程中受热较均衡，各部位所受热应力基本趋于一致；并保证所浇钢锭在轧制时头部形成较浅的鱼尾。达到提高锭模使用寿命和提高钢锭成坯率的目的。     

影响大型钢锭锭模使用寿命的因素

讨论了10t以上钢锭锭模的材质、结构设计、制作工艺及使用对钢锭模使用寿命的影响，提出了提高钢锭模使用寿命的措施。     

稀土锑灰铸铁钢锭模研究

研究了稀土锑对灰铸铁的复合作用规律，并在大型扁锭钢锭模上进行了生产试验。结果表明，稀土锑能有效地改善灰铸铁的组织，提高灰铸铁的抗热疲劳性能，增加钢锭模的使用寿命。     

钢锭模底垫用三层复合耐火垫板的研发

针对铸锭底垫用耐火材料经常出现断裂、粘锭等问题,研发了一种三层复合结构的钢锭模底垫材料。该材料上层为接触钢水的防粘锭涂料层,隔绝钢水与耐火材料,避免耐火材料污染钢水,防止钢锭与底垫粘接;中间为耐火预制件,具有高温强度大、抗热冲击性能优异等特点,铸钢时不出坑、不断裂;下层保温结构可减缓钢锭下部热量散失,提高钢锭质量。研发的产品在某特种钢厂应用,解决了耐火垫板粘锭及污染钢锭的问题。     

钢锭锭型与锭模设计中的关键参数研究

钢锭是当前一种应用较为广泛的基础性材料,是当前经济发展中十分重要的材料。但是我国在对钢锭进行设计生产的过程中却表现出较多的问题,尤其是在高端的钢锭设计生产中表现出来的问题更加的明显。因此,在实际设计生产中需要加强对钢锭锭型和锭模设计的改进和优化,从而减少其中存在的问题。基于此本文重点对钢锭锭型与锭模设计中的关键参数展开研究,希望能够提升钢锭锭型与锭模设计的整体质量。     

2.32吨下注圆形钢锭的浇注

我厂60优质钢钢锭模由于加工工艺的要求,初期设计为上大下小开底式带保温帽圆形钢锭模。锭模主要尺寸为:本体高2米;平均直径426毫米;高宽比(H/D)4.7;锥度2.5%,帽部浇高350毫米,钢锭单重2.32吨。后根据生产实践锭型更改为封底式带保温帽圆形钢锭模,锭模主要尺寸未变。从锭型看,其特点为:圆型、高宽比大、锥度小,由于圆型锭周边长度比同一面积方形锭小1.3倍,比波纹形钢锭小1.6倍,故冷却效应差;兼之高宽比大,因而钢锭     

水冷模铸造技术的研究现状

大型扁钢锭主要用于生产特厚钢板,随着钢锭吨位增加,钢锭上部缩孔较深,影响成材率,疏松等级高,偏析严重,大型扁钢锭的质量成为特厚板轧机能力的瓶颈。在查阅大量外文文献的基础上,结合国内水冷模铸造技术的研究现状,总结了水冷模铸造技术的相关专利,详细阐述了水冷模铸造技术对钢锭凝固速度、凝固坯壳均匀程度、凝固组织和疏松缩孔、钢锭内部偏析的影响。介绍了水冷模铸造技术生产钢锭和轧制的工业试验,同时介绍了轧制后钢板的性能情况。大型扁钢锭水冷模铸造技术具备为高品质特厚钢板提供坯料的能力。     

换底锭模的设计与生产

阐述了开发新型锭模的必要性和换底锭模的创新设计思路，扼要介绍了换底锭模的生产方法及其使用效果。设计的换底锭模由锭模本体和活动组件两大部分组成。该模优势：易损坏的部位可以更换；应用于铁合金浇注可比常规产品延长使用寿命5倍以上；单位铁水消耗的锭模费用可降低75％。     

圆电极锭表面顺裂原因研究

为降低圆电极锭表面顺裂对电渣重熔的影响,从浇注温度、浇注速度、钢锭模温度三个方面进行了系统分析,并制定对应措施,电极圆锭表面顺裂发生率明显下降。     

GX型模铸保护渣的研制与应用

GX型模铸保护渣除具有还原保护、吸附夹杂物和保温基本功能外,能较好地解决模壁粘渣。指出保持液渣中玻璃相的绝对量,造成玻璃相和条状硅灰石析晶之间因物质差异而产生的应力,使粘渣易于脱落;控制使用后液渣中Al_2O_3含量在15％左右,可保持保护渣使用性能的稳定性。生产实践获得明显的经济效益。     

振动激发形核技术在45 t Q345B钢锭浇铸过程的应用

振动激发形核装置由激发形核棒、升降、测温、振动、冷却、减震等系统组成。在45 t Q345B钢扁锭浇铸过程,高度200mm振动激发形核棒置于铸锭中心处,插入钢液深度50~80mm。试验结果表明,(1)在模铸过程使用振动激发形核装置安全可靠;(2)冷却气体达到40 m³/h棒体表面有结壳现象,而当冷却气体液量在20 m³/h,棒体表面很光滑,合适的冷却气体流量为20~40 m³/h,激发形核棒表面和钢液间的温差为55~80 ℃;(3)通过探伤检测,振动处理板Ⅱ级合格,而未经振动处理的常规板有连续性缺陷,判定为不合格。     

塑料模具钢大型预硬化模块的研究

系统研究了LF+VD精炼工艺、钢锭模设计、氩气保护浇注工艺、大型钢锭高温扩散工艺、锻造工艺、淬火工艺及高温回火工艺等因素对718钢大型预硬化模块材料纯净度和硬度均匀性的影响规律。结果显示：LF和VD精炼过程中炉渣碱度分别保持在3.5～4.0和3.0～3.5,精炼后钢中w[S]控制到0.003%,T[O]为12×10-6;28t钢锭模尾锥形状和入口倒角优化设计后,尾部夹杂废品率由6.81%降低到1.55%;通过试验确定氩气流量按4～8 m3/h控制;大型钢锭高温扩散后,模块低倍组织的偏析和硬度偏差分别由≤3.0级和≤5.0HRC提高到≤2.0级和≤3.5HRC;采用FM法代替平砧拔长,模块低倍组织疏松和超声波探伤检验分别由≤3.0级和C/d提高到≤2.0级和D/d;采用水-空控时淬火和电加热回火炉回火对规格为650 mm×1 080 mm的模块进行预硬化处理,模块横断面硬度偏差≤3.5HRC。     

Physical and mathematical simulations for molten steel flow in a large ingot casting process with double bottom argon bubbling porous beams

The effects of gas bubbling with double bottom porous beams on the flow during the filling process at different filling levels in a large ingot mould were investigated. Mixing time is long in the mould without gas bubbling. In the case of bottom gas bubbling with a small gas flow rate, the mixing time can be decreased by about 50–70%. Favourable bubbling position is 102–142?mm from the bottom centre. Large granular slag drops are entrapped at a lower filling level less than 60?mm and the slag drops entrapped become small with an increase in filling height without gas bubbling. Gas bubbling with reasonable flow rates does not cause strong slag entrapment during the initial stage of the filling process. Bottom gas bubbling in filling process of large ingot casting is beneficial to achieve simultaneously uniform temperature and composition, and to remove inclusions in the bath.     

铸模工艺及浇铸控制对铜模使用寿命的影响

铜模使用寿命是阳极板浇铸除合格率外的另一重要指标参数,影响吨铜生产成本。本文简要从铸模过程、铜水温度控制、铜水成分控制、冷却水喷淋控制及喷涂液五个方面阐述对铜模使用寿命的影响。高纯度、低杂质的铜水是确保铜模使用寿命的前提,铜水浇铸温度控制在1200±10℃,浇铸模温保持在120℃~180℃,规范的铸模过程控制及适宜的铜水温度是铜模浇铸成功的基础,精准的冷却水喷淋系统控制和有效的喷涂效果是提高铜模使用寿命的关键保证。     

大钢锭凝固界面换热系数的数值模拟

基于热-黏弹塑性本构方程建立了大钢锭凝固时热-流-力耦合的3D有限元模型,并对8.5t钢锭浇注过程中不同位置处热流密度、气隙宽度和界面换热系数的变化规律进行了模拟分析。结果表明,钢水与钢锭模刚刚接触时的热流密度和换热系数最大,二者随后迅速下降,且角部区域的下降趋势略大于面部。凝固初期时热流密度和换热系数的最大值位置并非位于面部中心,而是在1/4宽度处;由于宽面对钢水静压力的抵抗作用小于窄面,其界面热流密度和换热系数也略大于窄面。凝固中后期时,换热系数的区域差异逐渐趋于不明显。同时,建立了基于凝固时间和界面温度的平均换热系数的反算模型。应用2个模型所求结果计算的钢锭和钢锭模温度变化与实测值及热-流-力耦合模型结果基本一致。进一步研究发现,界面换热系数随温度的变化规律可推广应用到3~30t钢锭的模拟研究中,计算结果与实际更为符合。     

方坯高效连铸新型结晶器传热分析与应用

提出了方坯高效连铸结晶器有效结构形式,并通过ansys有限元软件,建立高效连铸结晶器与传统结晶器铜管的传热模型,并对其凝固传热以及温度场进行计算对比,重点讨论不同结构形式的结晶器在传热效率及传热均匀性方面的差异,并讨论其对高拉速下坯壳凝固的影响。结果表明,高效结晶器可以使得结晶器的传热效率提高7.8%,并且使得结晶器铜管热面最高温度降低100℃,热面温差降低到5℃以下。作者根据该理论,通过有限元优化设计,设计制造出方坯高效连铸结晶器,并应用于某钢厂155mm方断面的铸机上,稳定生产拉速达到4m/min,最大拉速达到4.46m/min。