连铸板坯轻压下过程压下率理论模型及其分析

通过对连铸板坯的轻压下过程分析,导出了求解铸坯压下率的理论模型,并考察了不同拉速下板坯压下率的变化规律.结果表明,压下率在轻压下入口处最大,沿拉坯方向线性减少;拉速每增加0.2 m/min,平均压下率减少约0.04 mm/m;压下速率的取值范围不受拉速影响,最大值为0.36 mm/min,最小值为0.22 mm/min;压下速率沿拉坯方向呈线性减少,拉速越大,压下速率减少越慢;平均压下速率也不随拉速变化,保持定值0.29 mm/min.     

拉速对连铸方坯轻压下率的影响

结合压下率理论模型,考察了连铸方坯在不同拉速下压下率的变化规律.结果表明,方坯压下率在轻压下入口处最大,沿拉坯方向线性减少;与板坯相比,两者的压下率值在轻压下入口处均相差不大,方坯压下率值在轻压下出口处较板坯小;拉速每增加0.1 m/min,方坯平均压下率减少约为0.04 mm/m.方坯压下速率的取值范围不受拉速影响,最大值和最小值分别为0.13和0.04 mm/min.压下速率沿拉坯方向呈线性减少,拉速越大,压下速率减少越慢;方坯的平均压下速率也不随拉速变化,保持定值0.088 mm/min,较板坯的平均压下速率小.     

基于数学模型的连铸板坯轻压下率影响因素分析

以铸坯轻压下过程中的压下率模型为基础,研究了截面形状和拉速对压下率的影响。结果表明:在连铸板坯压下区内,沿拉坯方向的压下率和平均压下率均随厚度和拉速的增加呈线性减小;宽度对平均压下率与压下率的影响较小。     

大方坯轴承钢GCr15凝固传热数值模拟

以某钢厂断面尺寸为280 mm×320 mm大方坯轴承钢GCr15为研究对象,借助ProCAST软件,建立了二维大方坯凝固传热模型,研究了拉速、比水量、过热度等工艺参数对铸坯凝固过程的影响,同时通过对铸坯中心固相率的研究,确定了与末端电磁搅拌位置、轻压下区间相匹配的最优拉速。结果表明,拉速的变化对铸坯中心固相率、凝固终点位置的影响最大,比水量的影响较大,过热度的影响最小;拉速每增加0.1 m/min,凝固终点平均增加1.97 m,二冷比水量每增加0.1 L/Kg,凝固终点平均减小0.82 m,过热度每增加10 ℃,凝固终点平均增加0.27 m。最佳拉速为0.85 m/min,此拉速下末端电磁搅拌位置和轻压下区间与铸坯合理的中心固相率相匹配。     

动态轻压下技术在板坯连铸机上的应用实践

轻压下可显著改善铸坯中心偏析与缩孔、疏松缺陷。以某公司新改建投产的板坯连铸机为对象，针对其二冷传热、理论压下量与压下效率开展了理论计算研究，并在此基础上开展了现场试验。结果表明：拉速对铸坯表面温度、压下区间和理论压下量无显著影响，但拉速增加0.1 m/min,两相区增长0.75 m,结晶器出口坯壳厚度减薄约0.5 mm;铸坯中心固相率f_s由0.3增加至0.9时，Q345压下效率由35%近似线性降低至6.7%。现场试验表明，对200 mm厚度的Q345钢采用6.0 mm压下量时，可更显著的改善其中心偏析与缩孔疏松缺陷，且未引发压下裂纹。     

基于“射钉法”的凝固坯壳厚度测定的应用研究

在双相钢生产过程中,对钢材内部质量有着严格要求,特别是溶质元素的中心偏析现象对钢材使用性能有严重影响。连铸工序实施凝固末端轻压下可以改善铸坯中心偏析,但实施效果与压下位置紧密相关。以双相钢590DP连铸过程为研究对象,通过射钉试验确定不同工况条件下凝固末端的准确位置,并构建铸坯凝固过程的预测模型。对断面尺寸为230 mm×1 200 mm的铸坯,在拉速1.0 m/min和1.2 m/min条件下的凝固过程进行了模型预测,并有针对性地实施了凝固末端轻压下,试验结果表明:铸坯内部质量得到明显改善,铸坯中心偏析由原先的B1.0提升到C0.5,铸坯中心偏析的曼内斯曼标准符合率由改进前的72%提高到改进后95.3%。     

动态轻压下技术在大方坯连铸机上的应用研究

针对代表性钢种45钢进行动态轻压下冶金效果试验,根据连铸机实际生产情况,设定3种拉速,分别实施3个不同压下量进行试验,对压下坯样和对比样做热酸低倍、偏析等对比分析,试验统计结果表明:目前的动态轻压下与动态二冷工艺对45钢是适用的。拉速0.83m/min,压下量4.5mm为当前断面条件下中碳钢实施轻压下的最佳参数。     

特殊钢大方坯动态轻压下压下量模型研究

根据拉坯方向上质量守恒推导出更加简单且易于数值模拟计算的特殊钢大方坯连铸压下量计算模型R_i=2/37*3~(1/2)(f_(SC,i)-f_(SC,i-1))Th/η,或者R_i=-2△T_(C,i)Th/37*3~(1/2)T_1-T_sη_i.式中,R_i为单个压下辊压下量,(f_(SC,i)-f_(SC,i-1))为中心固相率增量,Th为铸坯厚度,η_i为压下效率,△T_(C,i)为铸坯中心温度增量,T_s和T_1分别为固液相温度。建立了耦合压下量模型的大方坯凝固传热模型,并分析了钢种、断面尺寸、拉速、过热度和比水量对合理压下量的影响。结果表明,在拉坯方向上,由于凝固加速和压下效率减小,铸坯的压下量逐步增大;钢种、铸坯宽度、拉速、过热度和比水量对总压下量影响有限,但铸坯厚度对总压下量影响很大。大方坯厚度每增加30 mm,轻压下量增加1mm。     

高锰钢轻压下工艺的试验研究

通过分析中心偏析的形成机理和轻压下原理,对高锰钢轻压下进行试验研究。通过低倍试验和化学分析,研究不同压下区域、压下率分布和拉速对铸坯中心偏析的影响,从而为进一步提高锰钢铸坯的内部质量提供了参考。     

大方坯轻压下过程有限元法模拟研究

应用MSC.Marc有限元软件对不同压下量和不同坯壳厚度时的轻压下过程应力应变进行了模拟研究.研究结果说明轻压下在坯壳厚度较厚、压下量较小时铸坯所承受的应力与产生的应变较小,结合不同拉速条件下的铸坯进行了凝固模拟研究结果,分析不同压下工艺条件下铸坯的变形规律,得到了合理的压下位置与压下量.研究结果为优化轻压下工艺提供了参考,还可以优化铸坯压下的变形分布,提高铸坯的内部质量.