异型坯铸机设备特点和连铸生产关键技术

近些年,中冶连铸与西门子-奥钢联合作设计了多台异型坯铸机,积累了丰富的异型坯铸机设计、制造和异型坯连铸生产经验。本文总结出了异型坯铸机的设备特点和异型坯连铸生产的关键工艺技术。     

基于改善连铸板坯中心偏析的传热仿真软件

针对连铸坯中心偏析的形成机制,本文设计开发了基于改善连铸板坯中心偏析的凝固传热仿真优化软件。软件模型细化了连铸过程中的边界条件,充分考虑了各个方向上(尤其是铸坯宽度方向)和不同铸坯表面位置的冷却边界条件差异,可准确地预测连铸过程中铸坯的凝固行为和液芯三维形状,以及分析预测铸坯的偏析区域。针对模拟分析结果,软件可以对实际铸机的冷却系统进行优化,改善连铸坯的中心偏析问题。针对AH36的实际生产工艺参数,软件对连铸板坯的液芯形状和中心偏析产生区域进行了预测。预测结果与实际生产中的铸坯中心偏析位置完全吻合。     

小方坯连铸机高拉速技术改造和生产实践

高拉速、高效连铸一直是连铸技术的发展方向,小方坯连铸高拉速还可能实现高温出坯和直接轧制。针对某钢厂现有170 mm×170 mm方坯连铸与生产条件,探索了通过采用多锥度结晶器、非正弦振动、结晶器保护渣调整和优化二次冷却等措施进行高拉速技术改造。实现了现有铸机拉速提高50%的生产目标,铸机单流产量达到35 t/h以上,生产拉速由2.0～2.3 m/min提高至2.7～3.1 m/min,最高拉速达到3.45 m/min。基于生产实践,总结了高拉速连铸生产实践的冶金效果;研究表明,为了保证铸坯质量,高拉坯连铸对铸机和工艺的精细化设计提出了更高的要求。     

连铸工艺过程模拟软件的开发

用有限元方法开发了实用的连铸过程模拟软件CCSOLVER,且进行了实际应用。软件在设计上力求模块化、微机化,以及生产和研究并用的原则。软件包括了以下模块:1)初始拉坯工艺过程模拟:2)坯壳温度场和坯壳厚度分布;3)铸坯应力发展及裂纹倾向预测;4)二冷段水量分布优化;5)均热炉中和热送过程中铸坯温度变化模拟。软件在设计上涉及铸机参数、铸坯材料及连铸类型,可成为铸机设计、操作工艺制定、缺陷分析和铸坯质量控制的有力工具。     

板坯连铸机二次冷却系统的仿真分析及优化设计

应用通用的板坯连铸浇注过程静态仿真软件CCPS OFFLINE，对某钢厂板坯连铸机的二次冷却系统进行了数值仿真。结合仿真结果对该铸机现有二冷系统存在的问题进行了分析。基于制定的目标表面温度，采用仿真软件中的二冷水量优化模块，在具体的工艺参数条件下进行了二次冷却水量的优化设计。仿真分析及优化设计结果对于该铸机二次冷却系统的改进具有较好的理论指导意义，可广泛应用于板坯连铸机二冷系统的设计工作中。     

工艺参数对连铸板坯凝固过程的影响

铸坯的质量问题大部分是在铸坯凝固的时候形成的,而凝固过程又是一个很复杂的冷却过程,受到连铸工艺参数的影响。合理的连铸工艺参数可以得到一个理想的铸坯温度场,对铸坯质量有一定的提高。运用有限元法对铸坯的凝固过程进行了仿真,就连铸工艺参数对铸坯凝固的过程的影响进行了讨论,为实际生产提供参考。     

一种用于连铸大方坯的在线去毛刺机

在线去毛刺已成为连铸坯生产中的一个不可缺少的环节,它有效解决了因铸坯毛刺影响辊道寿命的问题,同时提高了轧钢的质量。研究设计了一种用于连铸大方坯的在线去毛刺机,在定尺长度的铸坯运输过程中对其分别进行前端和后端的去毛刺操作,去毛刺效果良好,且设备结构简单,体积小,易于维护。     

独占鳌头！小方坯高拉速技术勇攀高峰 中冶南方连铸技术工程有限责任公司

正小方坯铸机是国内冶金企业使用最多的一种铸机,数量达上千台,占各类铸机总量的70%左右。小方坯高拉速技术作为一项高效连铸技术,解决了炼钢连铸生产中的"卡脖子"技术问题,大幅度提高了炼钢连铸生产效率,在节能、降耗、环保、节约投资方面具有明显的优势,同时为直轧轧制、无头轧制的实现创造了条件。1着眼长远布局,披荆斩棘打造新技术高地     

板坯连铸高拉速生产实践

为了提高首钢京唐炼钢的生产节奏,缩短连铸生产周期。研究在现有铸机参数的基础上,通过对结晶器冷却水、二冷配水、浸入式水口结构、保护渣成分等参数进行优化,3号铸机的最高拉速达到2.5 m/min,超过2.3 m/min的设计值。工业生产实践表明,转炉出钢温度降低,铸坯表层的夹杂物数量减少,提高了铸坯质量,体现了新一代钢铁工艺流程的优势。     

杭钢连铸实践的回顾和设想

本文从提高铸机作业率、铸坯质量和劳动生产率,扩大连铸钢种等方面简要回顾了杭钢转炉厂连铸达产和超产的历程,并从提高铸机拉速、改进连铸、冶炼及轧钢的匹配等方面入手作为铸机高效化的起步提出了初步设想。     

方坯连铸二次冷却计算机仿真通用软件的开发

连铸二冷计算机仿真是预测和分析工艺参数对浇注过程的影响规律以及优化连铸操作工艺参数的重要手段。根据方坯连铸机的结构特点,基于沿拉坯方向上移动的有限薄片层思想,建立方坯连铸凝固传热数学模型,应用面向对象的编程语言Visual Basic 6.0开发了方坯连铸二次冷却计算机仿真通用软件。该软件集连铸过程仿真计算、迭代反算二冷水量、水量公式回归、数据输入输出处理和图形处理于一体,使用方便,功能全面,在二冷技术研究、连铸生产和工程设计中具有应用前景。     

82B小方坯凝固组织和偏析预测模型开发及应用

基于国内某厂82B小方坯连铸生产过程,使用ProCAST软件建立82B小方坯铸坯横断面宏观偏析模型,从温度场、坯壳厚度和凝固组织3个方面验证该模型的正确性,通过该模型研究连铸参数(拉速、比水量和过热度)对铸坯横断面宏观偏析的影响。模拟结果表明,82B连铸坯中心偏析随拉速和过热度的增加而增大,而比水量对中心偏析的影响较小。减轻铸坯中心偏析的关键在于控制铸坯拉速和过热度,因此为了保证铸坯中心碳偏析不高于1.10,应控制铸坯拉速低于2.64 m/min,过热度不高于10 ℃。     

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 针对鞍钢股份炼钢总厂四工区2150ASP的管线钢产品易发生的表面质量问题,采用Gleeble1500试验机对该生产线连铸机浇注的管线钢X70铸坯进行了高温延塑性的测试,并对断口组织、形貌和断裂机制进行了分析。在生产实际中,根据该连铸机的具体工艺、设备条件,编制了连铸工艺模拟软件,对整个浇注过程中的铸坯温度场和固相分数进行计算,结合X70管线钢高温力学性能的测试结果,优化了连铸二次冷却制度,改善了管线钢铸坯的表面质量。     

小方坯连铸机高速结晶器的研究与设计

本文建立了铸坯凝固传热数学模型,模拟计算了铸坯温度场、坯壳厚度、热流场、坯壳热收缩应力场、坯壳与铜壁间气隙厚度,计算坯壳厚度与实测坯壳厚度基本吻合;计算结果为连铸机生产、连铸机设计提供依据.并设计了高速结晶器,平均拉速达3.5m/min.     

连铸坯凝固过程的数值模拟研究

研究了拉速和过热度相关工艺参数对铸坯温度场的影响规律,利用Fluent软件模拟石油套管用钢37Mn5铸坯的连铸凝固过程,分析了连铸坯凝固传热过程的温度场。讨论了不同过热度和拉坯速度条件下铸坯温度场的分布情况。总结了连铸圆坯凝固过程的传热特点,优化了工艺参数。结果表明,优化后的工艺参数可以指导生产实践。     

小方坯连铸机凝固传热软件的编制

应用数值传热学基本理论,分析了小方坯连铸机在结晶器和二次冷却区凝固传热的特点,并结合现场实际,使用Delphi开发工具编制了小方坯连铸机凝固传热软件。通过实际生产数据对软件进行校正,对铸坯进行了数值模拟计算,结果表明：当浇铸断面为165 mm×165 mm的铸坯时,拉速每增加0.1 m/min时,结晶器末端坯壳厚度减少0.5～0.8 mm,切割枪处表面中心温度升高12 ℃。     

小方坯连铸机自动控制系统的设计与试验研究

介绍了弧形小方坯连铸机自动控制系统的构成、主要控制功能的实现以及生产试验、计算机仿真试验的研究。此铸机的控制系统改造思路是在消化吸收意大利DANIELI公司为首钢设计的矩形坯连铸机控制系统的基础之上给出的。为改造现有连铸机和设计现代化新铸机提供了依据。     

钢坯表面横裂纹在轧制过程中的演变及遗传性研究

在连铸过程中,由于受多种因素的影响,钢坯表面会不可避免地形成周期性排列的横裂纹,如果这些横裂纹能在轧制中消失,将会大大提高生产效率和经济效益。通过DEFORM-3D软件和实验室轧制模拟了棒材轧制过程,分析了孔型对钢坯表面横裂纹的影响,得到了钢坯表面横裂纹在棒材轧制过程中的演变规律。     

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针对管线钢L245钢在太钢炼钢二厂北区3号宽板坯铸机生产时铸坯角部经常出现横裂纹,造成其热轧后卷板边部存在裂纹缺陷,利用Gleeble-3800型热/力学模拟试验机对管线钢L245钢进行了高温面塑率及高温强度的测试,并用扫描电镜对测试试样断口形貌进行观察.从试验结果分析认为:管线钢1245钢的化学成分设计决定其对裂纹的敏感性,由于第Ⅲ区脆性温度区间的高温面塑率低导致其在连铸过程铸坯冷却或受力不均衡情况下铸坯角部裂纹的发生.为要避免铸坯角部横裂纹的产生,在连铸坯矫直时,其角部温度应避开第Ⅲ区脆性温度区间.     

薄板坯连铸连轧技术发展

薄板坯连铸连轧技术是钢铁工业发展的一项新技术,具有投资少,节能降耗和建设周期短等优点,受到了国内外的广泛重视.论述了薄板坯连铸连轧技术的几种新工艺,以及它们的优势和采用的新方法,指出了薄板坯连铸连轧技术的发展趋势.