炼钢保护渣应用探讨

本文分析了常规板坯连铸结晶器、薄板坯连铸结晶器、方坯连铸结晶器和高拉速连铸结晶器的连铸特点及对结晶器保护渣性能的要求。     

连铸结晶器整备方法改进

从结晶器宽面铜板倒装法、结晶器足辊螺栓预紧力选择及预紧顺序改进、结晶器分解打压法、结晶器窄面辊的改进、结晶器足辊地脚螺栓的改进、结晶器各零部件纳入周期管理等六个方面阐述了连铸结晶器整备方法的改进;解决了结晶器宽面铜板安装困难、密封圈易漏水、整备周期长、窄面铜板寿命短等难题;提高了结晶器使用周期、降低了整备工作的劳动强度,并节省了大量的材料费和人工费。     

结晶器角缝超标原因分析与控制

结晶器是连铸机的关键设备。针对结晶器角缝超标造成角缝夹钢、铜板划伤、铸坯飞边缺陷、悬挂漏钢等恶性事故的问题,采用设备树展开的方式结合结晶器使用经验,对造成结晶器角缝超标的设备因素进行了分析。结果表明,结晶器水箱平面度超标、窄面铜板腐蚀、磨损、结晶器导向部位存在杂物、结晶器夹紧碟簧性能下降、窄面水箱与传动缸筒连接间隙超标等因素均会造成结晶器角缝变大,甚至超标。通过完善结晶器修复标准、周期性检测水箱的平面度、增加结晶器导向部位防护装置、采用压力检测的方式严格控制碟簧变形量、周期性地检测窄面水箱与传动缸筒连接间隙,加强结晶器铜板、结晶器夹紧碟簧等重要部件的检查验收等措施,结晶器角缝超标问题得到有效控制。     

不同断面及拉速对结晶器液面波动的影响

针对国内某钢厂1 450 mm×230 mm板坯连铸结晶器生产情况，利用相似原理，建立相似比为0.6的物理模型。采用墨水进行流场显示试验，观察钢液从水口进入结晶器的扩散过程，通过数据采集系统对结晶器液面波动情况进行检测，对所采集液面波动数据采用1/10大波波高进行分析，研究不同断面及拉速对结晶器液面波动的影响，并对不同断面结晶器下所对应的拉速做出优化。结果表明，结晶器两侧的流场轨迹基本对称分布；结晶器宽度和拉速的增加均会导致结晶器液面波动幅度增大，随着结晶器宽度的增加，窄面附近的液面波动波幅增加最小，结晶器水口附近液面波动波幅增加最大；当结晶器拉速增大时，液面波动的剧烈程度基本符合窄面附近处最大、SEN附近处次之、1/4宽面处最小的规律，但在结晶器宽度1 150 mm、拉速1.6 m/min条件下，水口处波动大于窄面附近。在结晶器宽度为1 150 mm、拉速为1.6 m/min,结晶器宽度为1 450 mm、拉速为1.4 m/min和结晶器宽度1 750 mm、拉速为1.2 m/min工况下结晶器液面波动比较合理。     

宝钢厚板连铸机结晶器凝固传热模型的研究和开发

以宝钢厚板连铸机结晶器一冷传热过程为研究对象,结合高温铸坯在结晶器内的实际热量传输规律,建立了宝钢厚板连铸机结晶器凝固和传热模型.结晶器内凝固传热过程分为凝固坯壳传热、缝隙间传热和结晶器铜板传热,其中结晶器缝隙问传热模型综合考虑了气隙、保护渣和振痕对传热的影响.利用Fortran语言对模型进行编程,开发出相应的结晶器凝固和传热仿真软件Moheat.结合厚板连铸机结晶器生产数据,对模型进行了验证.所得计算结果符合实际测量值.利用该软件能够对不同生产工艺下的凝固坯壳厚度、坯壳表面温度、结晶器铜板温度、冷却水温差以及结晶器理想锥度等进行计算,分析和优化结晶器一冷制度,指导连铸生产.     

武钢CSP结晶器铜板热裂纹成因及控制

从结晶器铜板的材质、工艺参数设定、结晶器冷却水质、钢水中微量元素四个方面,分析了武钢CSP结晶器铜板裂纹的影响因素,提出了改进结晶器材质、优化电磁制动、结晶器冷却水工艺参数、改进结晶器水质、打磨铜板渣线五条控制结晶器铜板产生热裂纹的措施。因铜板裂纹非计划更换结晶器的比例由原来的80%降低到了13.5%,漏钢率由0.26%降低到了0,铜板使用寿命由3.5万t提高到10万t。     

高拉速板坯连铸结晶器液面波动影响因素研究

应用CFX软件,模拟高拉速板坯连铸结晶器流场和液面波动,计算F数,研究了拉速、结晶器规格、水口参数、结晶器吹氩等因素对结晶器液面波动的影响。通过与F数对比,各因素对结晶器液面波动影响态势与F数基本一致。高拉速下,最佳F数值为3～5,此时结晶器液面波动小且平稳,结晶器液面钢液中心线流速为0．05～0．1m／s。     

板坯连铸结晶器热行为与铸坯质量的研究

介绍了板坯连铸结晶器的传热机理,系统分析了结晶器内热流分布特征,探讨了结晶器热行为对铸坯质量的影响.分析结果表明,通过结晶器锥度、窄边形状以及角部结构优化,可以改善结晶器内的传热,有效提高铸坯质量.     

基于FLUENT的结晶器出钢温度控制的研究

结晶器出钢温度是结晶器内钢水坯壳厚度判别的一项重要衡量指标。通过FLUENT软件对结晶器钢水流动温度耦合场仿真,阐述了出钢拉速对于结晶器出钢温度的影响,进而推算出出钢拉速、结晶器液位与其出钢温度的仿真控制模型,得出了结晶器出钢温度控制的实现方法。     

高拉速厚板坯连铸结晶器流场影响因素的模拟研究

运用数值模拟研究方法,研究高拉速厚板坯连铸结晶器流场的影响因素;研究浸入式水口结构、水口控流方式、水口出口角度、水口浸入深度、结晶器宽度、结晶器厚度、吹氩等因素对结晶器流场、液面流速以及初生坯壳的影响.结果表明在高拉速下,结晶器的流场不稳定因素增多,工艺参数对结晶器流场的影响因数增加.在高拉速下结晶器流场流速高,液面波动大,液钢流束冲击深度大,势必造成产品质量的下降趋势,因此高拉速厚板坯连铸过程必须采用电磁制动或流场控制技术,降低高流速带来的不利影响;水口结构与结晶器规格最优化与匹配能得到适宜的结晶器流场;同时发现高拉速钢液流束对结晶器初生坯壳的影响严重,是高拉速漏钢率高的直接原因之一.     

改进结晶器内钢水流场提高铸坯质量的研究

围绕结晶器流场变化对铸坯质量的影响,从结晶器流场入手,重点分析了振动、浸入水口、塞棒吹氩、保护渣、结晶器液面波动对结晶器流场的影响,通过采取一系列措施,减少了铸坯在结晶器内形成的缺陷问题,铸坯纵裂纹明显减少,降低了生产成本。     

板坯结晶器内吹氩工艺研究

阐述了使用水模研究结晶器吹氩的方法,并在全比例水模型上采用15°凹底水口进行模拟,着重研究结晶器吹氩对板坯结晶器内钢/渣界面流态的影响,以及结晶器宽度、拉坯速度、水口浸入深度等工艺参数对结晶器内气泡分布的影响.     

连铸结晶器振动过程连铸坯应力分布有限元分析

对连铸结晶器振动过程进行了有限元模拟,获得了结晶器振动过程连铸坯表层应力分布,分析了结晶器锥度、结晶器与连铸坯间摩擦系数、拉速和连铸坯厚度对连铸坯表层应力分布的影响。振动过程结晶器末端附近区域连铸坯表层出现应力集中。随结晶器锥度减小和连铸坯宽度增加,连铸坯表层最大应力增加;拉速和连铸坯与结晶器间摩擦对连铸坯表层最大应力影响很小。研究结果对分析和认识连铸坯表面振痕的产生原因和结晶器磨损具有指导作用。     

连铸结晶器集成技术研讨会召开

中国金属学会连铸分会于2007年12月18日-22日在昆明召开了“高效连铸结晶器集成技术”研讨会。研讨会的内容涉及：结晶器热／力学行为及检测控制技术;结晶器液面控制和自动浇注技术;结晶器非正弦振动技术;结晶器在线调宽和锥度控制技术;结晶器流动控制技术;结晶器漏钢预报技术;结晶器工艺监测器技术;高效结晶器的其它相关技术。     

延长板坯连铸结晶器铜板使用寿命的技术实践

基于马钢第四钢轧总厂板坯连铸机结晶器的实际使用现状,分析制约结晶器铜板使用寿命的影响因素,提出了延长结晶器铜板使用寿命的技术措施。实践效果表明,合理调整结晶器出口足辊校弧尺寸、改变铜板热面镀层为阶梯形以增大结晶器下部镀层厚度及将宽面和窄面镀层优化组合均可有效延长结晶器使用寿命。     

连铸结晶器瞬态摩擦阻力的实验研究

应用连铸结晶器凝固综合模拟装置,研究了结晶器瞬态摩擦阻力随结晶器振动的变化规律。结果显示在结晶器上部,连铸坯与结晶器之间以粘性摩擦为主,摩擦阻力的变化规律与结晶器振动的速度波形一致。应用结晶器非正弦振动,在保证负滑动期间对初始凝壳的压缩作用的同时,可以大幅度降低正滑动期间的结晶器摩擦阻力。这对防止高速连铸初始坯壳的拉裂、提高拉坯速度有重要意义。     

优化结晶器运作参数 提高连铸方坯质量

本文通过分析影响铸坯质量的结晶器运行参数,给出了最佳的结晶器特性值、结晶器冷却水参数及结晶器振动参数,并对影响铸坯质量的铸机维护要点作了说明。     

影响结晶器寿命的原因及提高措施

通过对莱钢炼钢厂3#连铸机结晶器使用寿命低的问题进行调研分析,提出了降低结晶器铜管镀铬层磨损、一冷水质改善、改造结晶器铜管固定方式等措施,使得结晶器使用寿命明显提高。     

连铸结晶器瞬态摩擦阻力的实验研究

应用连铸结晶器凝固结构模拟装置,研究了结晶器瞬态摩擦阻力随结晶器振的变化规律。结晶显示：在结晶器上部,连铸坯与结晶器之间以粘性摩擦为主,摩擦阻力的主烨规律与结晶器振动的速度波形一致。     

薄板连铸过程中铜结晶器的传热和机械行为分析

为预测薄板铸机铜结晶器的温度、变形和残余应力，开发了三维有限元热-应力模型。就外形而言，有两种型式的结晶器可实现高速浇涛：即管式结晶器和板式结晶器。薄板铸机结晶器的形状和高的烧铸速度使其铜板的温度较常规板坯结晶器的高，其寿命比常规板坯结晶器的短。本研究的目的在于调查薄板铸机结晶器的热流和形状对变形的影响。应用反向导热模型分析在浇铸现场测定的结晶器壁温度，以此计算出结晶器相应的热流分布，然后再用塑性-粘性-弹性模型分析结晶器的热流，以此计算出结晶器相应的热流分布，然后再用塑性-粘性-弹性模型分析结晶器的热流，以研究不同型式的在役结晶器的高精变形。模型预测到的结晶器温度和变形与实际观察到的相一致。在生产中，结晶器热面温度最高达430℃，使结晶器的铜板朝钢液弯曲，最大弯曲变形的约为0.3mm。这种变形恰好出现在结晶器宽面中心区域，且比常规板坯结晶器的变形量小。