非均匀冷却型结晶器铜板的传热特性

针对唐钢新型的FTSC非均匀冷却型结晶器,根据连铸结晶器的铜板实测温度、结晶器水量和进出水温差,建立了结晶器热流一维修正计算模型及其分布曲面,分析在生产SS400钢种时不同条件下的结晶器铜板热流分布特点,结果表明,相同条件下热流分布趋势和热面温度分布趋势相似,横向上波动剧烈,在距离铜板中心线400mm处的热流最高,距离弯月面越近波动越剧烈,在结晶器下部,中心部位的热流较低,并且平直段热流比漏斗区域的热流低;沿着结晶器高度方向,热流和热面温度变化梯度较小,在结晶器中部会有一个热流以及热面温度回升趋势;在整个铜板宽面上,热流较高,热面温度较低,这对提高结晶器使用寿命具有积极意义。     

中薄板坯高拉速连铸结晶器平均热流研究

对引进的中薄板坯高拉速铸机结晶器平均热流进行了研究，分析了拉速、冷却水量、结晶器锥度、浇注温度等因素对平均热流的影响，并对其一些传热特点进行了讨论。     

板坯连铸结晶器黏结及其传播行为

 基于国内某钢厂宽厚板坯连铸机,及黏结漏钢过程中结晶器铜板的实测温度样本,重点讨论了黏结的横向、纵向速度与角度等传播行为,分析和对比结晶器黏结的发展特征,及其随拉速和断面浇铸工艺的变化,为进一步认识宽厚板坯黏结漏钢的传播特性,以及热电偶优化布置与漏钢预报系统开发提供参考和依据。     

圆坯连铸结晶器热流研究

 对圆坯连铸结晶器平均热流和局部热流进行了研究。分析了拉速、电磁搅拌电流和弯月面波动等工艺参数对结晶器局部热流(高热流区热流)和平均热流的影响。结果表明：拉速为14~26 m/min，搅拌电流在200~320 A时，局部热流与平均热流变化趋势不完全一致。局部热流对工艺参数反应敏感，传热极不均匀；平均热流不能完全反映局部热流的变化，局部热流能更及时地反映坯壳的凝固情况。     

保护渣对结晶器热流的影响

分析了5种中碳钢保护渣对结晶器热流的影响,结晶器热流过大或热流稳定性越差时连铸坯表面纵裂出现的几率越大.对渣膜取样研究表明,保护渣对结晶器热流的控制是通过渣膜结构来实现的,要得到控制热流好的渣膜结构必须保证渣膜的高结晶率,找出了适合邯钢中碳钢连铸坯的保护渣组成.     

连铸圆坯结晶器的热流分析

笔者采用专门设计的热流传感器对弧形连铸圆坯结晶器的热流进行在线检测.结果表明:沿结晶器的高度和周向热流的分布是瞬间变化且不均匀的.温度的在线检测不能代替热流的在线检测,后者可更准确和直接地反映结晶器传热和坯壳厚度的均匀性;同时在线检测结晶器的温度和热流有可能对结晶器的设备状态(如结晶器的安装状况和水垢状况)实现在线预测.     

小方坯结晶器传热状况初探

通过对安钢第二炼钢厂小方坯结晶器热流密度、结晶器水速、凝固系数的计算,分析探讨了结晶器的冷却能力对生产过程的影响。     

薄板坯连铸结晶器铜板温度及热流密度分布

薄板坯连铸结晶器的传热过程直接影响到铜板的寿命,有必要研究薄板坯连铸结晶器的传热特征。为了研究薄板坯结晶器的热流密度,通过开发的结晶器温度监测软件检测了珠钢结晶器铜板的温度。根据在线实测的铜板温度以及薄板坯连铸机冷却参数,建立了薄板坯结晶器铜板传热模型,计算并验证了结晶器热流密度的分布函数,同时通过二次回归得出了结晶器热流密度与结晶器高度的关系式。结果表明,在宽度方向上铜板温度和热流密度的分布具有相似的规律性,距离弯月面越近,热流密度和温度的波动越大。弯月面处热流密度值大于4．2MW／m^2,是造成结晶器铜板被侵蚀的主要原因。     

碳含量及连铸工艺参数对宽厚板坯结晶器热流的影响

对钢厂0.07%~0.18%C钢220~320 mm×1 800~2700 mm宽厚板的连铸过程进行了一年的在线检测与统计,研究了不同碳含量的钢种的拉速(0.65~1.2 m/min),钢水过热度(13~35℃),结晶器进水温度(27~35℃)和结晶器液位(775~810 mm)等工艺参数对结晶器铜板热流的影响。结果表明,浇铸220 mm板坯的结晶器热流随拉速增加而上升,但拉速>1.05 m/min时热流不再增大;对具有包晶反应的钢种,宽面与窄面热流随钢液过热度的增加而增大,但进水温度升高,热流降低;受包晶相变收缩的影响,浇铸0.13%C钢时结晶器热流最低。     

包晶钢宽厚板坯连铸结晶器的热流密度与热行为

基于热电偶实测温度,建立了包晶钢宽厚板坯连铸结晶器有限元传热模型和热流密度非线性估算模型.应用模型反算获得包晶钢宽厚板坯结晶器的热流密度,在与热平衡计算得到的平均热流密度进行比较后,阐述了模型的有效性,并分析了实际生产条件下结晶器铜板的温度分布规律.结晶器宽面和窄面的平均热流密度分别为1.141和1.119 MW·m-2.温度在靠近结晶器背面呈波浪形分布,最大温差为29.6℃,然而在远离背面位置,温度变化平缓.随距弯月面距离的增加,温度呈降低趋势,然而在距结晶器出口附近出现回温现象.同时宽厚板坯连铸结晶器的热流密度和温度分布均有别于传统板坯连铸.      

Investigation of mould thermal behaviour by means of mould instrumentation

Abstract

The thermal behaviour of the continuous casting mould has a critical influence on strand surface quality, casting productivity and operating safety. voestalpine Stahl GmbH has long been interested in the field of research into mould behaviour, and began with the investigation of heat flux in 1995, and then of thermal variability in 1999. Since 2000, an online mould thermal monitoring system for heat flux density, thermal variability and friction has been installed. The heat flow density in the mould is determined by measuring the inflow and outflow temperatures and the throughflow volume of the primary cooling water. Temperature as measured by a thermocouple based breakout detection system in the mould copper plate is used to investigate the thermal variability. These online measured values have been employed to examine the influence of casting parameters, steel analysis and casting powder on the heat flux and thermal variability, and the relationship between these variables and cracking. The knowledge gained through these wide ranging plant based investigations has been used as a major tool in the diagnosis of problems (such as breakout and sticking), for optimisation of the process, particularly in the field of casting powders, and for control of slab quality. In particular, this knowledge has been incorporated into online mould thermal monitoring.     

FTSC薄板坯连铸漏钢预报及热像图技术应用

介绍了FTSC薄板坯连铸漏钢预报及热像图技术的组成、特点、工作原理及实际应用情况.实践证明,该漏钢预报系统具有非常高的粘结漏钢预报准确性,粘结后恢复浇注的成功率达到99%,特有的热像图技术非常直观的反应了结晶器内的温度场情况,在弥补漏钢预报判断逻辑不足的同时,也为深入研究连铸过程中结晶器内的冶金行为提供了可视化平台.     

板坯连铸机粘结漏钢分析及控制

针对板坯浇铸过程中发生的粘结漏钢事故,从设备状态、保护渣、连铸操作等方面进行分析,认为拉速控制不当是本次事故主要原因,提出相应的预防措施,避免了该类事故的再次发生。     

唐钢中厚板厂连铸保护渣结晶器渣膜矿相分析

为改善唐钢中厚板厂船板钢的浇铸条件以及铸坯质量,将现场所用保护渣A进行调整形成保护渣B。基于相图平衡计算,采用光学显微镜对保护渣A和B在结晶器内的渣膜进行观察,研究渣膜结构对保护渣润滑和传热的影响机制。结果表明,保护渣A析晶温度和析晶率较高,析晶矿相主要为导热系数大的黄长石,渣膜中存在不均匀分布的气孔,使得铸坯向结晶器传热较快且不均匀,并恶化铸坯润滑,导致发生黏结漏钢,且铸坯出现裂纹,轧材合格率为98.73%。而保护渣B析晶温度和析晶率相应有所降低,渣膜结构分层明显,存在玻璃层,析晶矿相有适量导热系数小的枪晶石,有少量气孔,能有效控制铸坯向结晶器壁的均匀传热,并保证润滑铸坯,避免了黏结漏钢,且显著减少了铸坯裂纹率,轧材合格率为99.65%。     

50#钢板坯连铸机粘结漏钢原因探讨及解决措施

本文结合酒泉钢铁公司4#板坯生产实际,系统分析了50#钢粘结漏钢的原因,从保护渣、结晶器、冷却水以及工艺操作等方面有针对性地制定了措施,杜绝了粘结漏钢事故,稳定了生产。     

合金钢连铸结晶器保护渣的基本功能

分析了合金钢连铸结晶器保护渣对钢水的保温和避免钢液氧化功能、吸收夹杂物的能力、以及润滑铸坯和控制传热的功能。改善保护渣的保温性能，有利于减轻振痕缺陷和铸坯皮下夹渣，提高保护渣吸收夹杂能力，防止高合金钢连铸时的漏钢和减少铸坯夹渣缺陷；而协调保护渣传热与润滑的功能对避免粘结漏钢和减少铸坯表面纵裂纹和微裂纹有着不可低估的作用。     

VAI连铸结晶器漏钢预报系统的应用实践

介绍了鞍钢鲅鱼圈钢铁分公司连铸机结晶器漏钢预报系统的工作原理和应用实践;通过对实际应用中产生的粘结漏钢报警信息分析,找出了影响漏钢误报和漏报的原因,并提出相应的改进措施,提高了结晶器漏钢预报系统的精度,降低粘结漏钢误报率。     

酒钢CSP连铸机典型漏钢的特征及原因分析

本文结合酒钢CSP生产实践,对CSP连铸机典型漏钢原理、特征及原因进行分析并提出预防措施,实践表明强化岗位操作、严格控制钢水成分、温度,可有效的减少开浇漏钢和裂纹漏钢;采用三孔窄面铜板,可减少结晶器铜板划伤,避免飞边悬挂漏钢;提高扇形段对中精度和减小结晶器偏振,优化结晶器保护渣,是控制粘结漏钢的关键。目前酒钢CSP漏钢事故得到有效控制,漏钢率由2009年的0.26%,降低到2011年的0.09%,投产5年来首次实现了百日无漏钢事故。     

拉速对结晶器平均热流的影响

通过计算8088块板坯的平均热汉研究了拉速对板坯结晶器平均热流的影响结果表明：拉速对结晶器宽边的平均热流有显的影响,拉速在0．6－1．2m/min范围内,结晶器宽边平均热流随拉速提高而增加,当拉速超过1．2m/min后,结晶器宽边平均热流随拉速增加而提高的幅度变得很小;结晶器窄边的平均热流较宽边的热流约低0．2MW／m^2,当拉速超过1．2m/min后,结晶器窄边的平均热流仍可随拉速的进一步提高而增加。