基于射钉试验对水平连铸36Mn2V圆坯凝固传热的研究

以36Mn2V圆坯水平连铸工艺为研究对象,采用射钉试验、红外测温试验、硫印试验及酸浸低倍试验研究了36Mn2V圆坯的凝固传热过程对铸坯质量的影响。通过研究得出36Mn2V圆坯在拉速v=2．13m／min,中间包过热度△T=52℃钢坯的液芯长度为L=16．8m,铸坯的中心疏松为1．5级,中心裂纹为1．5级。试验结果表明,所提及的研究方法可以有效地分析连铸坯的凝固传热过程,为高效连铸生产提供理论参考。     

方坯连铸凝固过程的有限元数值仿真

通过对方坯连铸凝固过程的传热分析和研究,结合攀钢实际设备、生产情况及方坯连铸工艺,建立了方坯连铸凝固传热数学模型。采用有限元法进行离散化求解,实现了整个铸坯在凝固过程中温度场变化的数值仿真模拟,为优化工艺参数以提高方坯连铸质量提供了可靠的数据支持。     

连铸结晶器内圆坯热力行为分析

连铸结晶器内铸坯的凝固行为直接影响着铸坯质量。为了清楚的认识结晶器内铸坯的凝固过程,建立了二维圆坯结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力瞬态分析模型,基于商业有限元软件ANSYS的直接耦合法模拟计算了圆坯在结晶器冷却过程中的温度及应力分布、坯壳厚度和收缩量。模拟结果表明:圆坯出结晶器坯壳厚度为15.5mm,边界收缩量为0.5mm,圆坯表层处于压缩状态,而内部处于拉伸状态。     

连铸坯初始凝固行为研究现状

综述连铸坯初始凝固行为研究现状，分析常规连铸过程中初始坯壳形成的影响因素及电磁连铸过程中控制初始坯壳形成的理论和实验的研究特点，提出了该研究中尚需解决的问题，为改善连铸坯质量提供参考。     

大圆坯连铸传热数值模拟

以北满特钢连铸大圆坯为研究对象,采用有限差分法,建立极坐标二维非稳态连铸圆坯凝固传热数学模型。利用vb6.0编译传热程序,经现场生产测温验证,模拟结果良好。利用模型研究了拉速、过热度对圆坯表面温度和坯壳厚度的影响。结果表明拉速对圆坯凝固传热过程影响很大;过热度影响很小。     

圆坯水平连铸凝固传热过程数学模拟及分析

根据成都无缝钢管厂水平连铸的生产实践，建立了较大断面铸坯凝固传热过程数学模型。通过数学模拟仿真，找出铸坯在结晶器和喷水区内凝固传热过程的温度场变化，凝壳生长规律及液芯长度等与浇注参数（拉速，浇注温度）的关系。     

薄板坯连铸凝固状态分析与结晶器长度设计

推导了薄板坯连铸过程中钢液在结晶器内的凝固传热有限元方程,开发了钢液凝固状态及温度场分布的模拟分析软件,探讨了拉坯速度及结晶器长度对结晶器出口坯壳厚度的影响。     

电磁搅拌下连铸方坯凝固组织模拟

运用ProCAST软件对连铸方坯凝固过程进行仿真模拟,同时利用CAFE模块对连铸坯凝固组织进行预测,模拟结晶器有无电磁搅拌条件下连铸坯凝固组织。仿真结果表明,电磁搅拌明显缩小柱状晶区、增大中心等轴晶区;对结晶器有无电磁搅拌条件下实际生产的连铸坯组织对比分析,证明模拟结果与试验结果吻合。     

板坯连铸结晶器内凝固壳的测定与分析

在实际拉速１．４２ｍ／ｍｉｎ的实际工况下,通过漏钢坯壳获得了板坯连铸结晶器中坯壳的立体形貌,且对其凝固壳厚度分布进行了仔细测定。根据测定结果,分析了板坯宽面和窄面上的凝固差别,且给出了沿宽面和窄面中心线凝固比例系数的变化。坯壳的立体形貌和详实的凝固壳厚度分布数据给连铸过程数值模拟提供了宝贵的验证依据。     

结晶器铜管锥度曲线设计与研究

首先简要论述了结晶器内钢液凝固收缩的机理,然后介绍了近年来国内外有关方坯高拉速连铸结晶器的发展情况,概述了锥度曲线设计的类型和发展。综合考虑结晶器内坯壳凝固收缩特性以及前人在锥度设计方面的经验,本文根据某钢厂对结晶器铜管的设计要求,通过对铜管变形以及铸坯温度场的数值模拟,根据坯壳收缩以及铜管的变形规律来设计锥度曲线。所设计的锥度能够很好地适应坯壳的凝固收缩特性,为进一步提高拉速提供了基础。     

连铸圆坯凝固微观组织数值模拟

在连铸和随后的生产工艺中预测和控制钢材的微观结构是生产制造满足高质量要求的特殊钢的一项非常重要的任务。连铸过程是一个非常复杂的过程,在这一过程中伴随着热量传输、质量传输、凝固和相变。在CAFE模型中,元胞自动机方法与连铸过程中传热计算进行耦合。利用ProCAST软件对连铸圆坯的凝固过程进行仿真模拟,通过连铸坯温度测量证明预测的连铸坯表面温度与实际比较接近。应用CAFE法实现了连铸坯凝固过程三维微观组织及其形成过程的模拟,通过对比试验和模拟的圆坯的宏观结构对模拟的结果进行了评价,证明模拟结果与试验结果吻合。     

大方坯连铸在线凝固传热模型的开发与应用

作为大方坯动态轻压下技术的核心模型,在线凝固传热模型为动态二冷控制模型和动态轻压下模型提供可靠而准确过程跟踪数据,为动态轻压下技术的有效实施提供保障。结合攀钢2号国产化大方坯铸机上建立的在线凝固传热模型,在此基础上进行了现场实际测温检验和应用,结果表明实测与计算的偏差小于1%,说明计算结果真实可靠,可满足在线计算要求。     

大方坯连铸内部缺陷与轻压下工艺研究

针对连铸大方坯内部存在中心疏松与裂纹缺陷的问题,通过凝固传热模型研究其凝固传热过程,从而获得铸坯温度与凝固坯壳厚度分布,以及两相区区间.在此基础上开发了大方坯轻压下工艺,确定了最佳的轻压下区间和压下量.采用优化的轻压下技术,铸坯内部质量得到了明显的提升,基本上消除了中心疏松和裂纹的问题.     

圆坯连铸凝固传热数学模型及应用

建立了Φ400mm大断面圆坯连铸凝固传热的数学模型。应用该模型计算了过热度、拉速以及冷却强度等因素对铸坯温度、坯壳厚度、凝固终点的影响,为现场生产确定了合理的二冷工艺参数。生产实践证明,当生产Φ400mm铸坯的拉速达到0．4～0．6．dmin时,自动控制的二次冷却制度满足工业连铸要求,可得到优质铸坯。     

连铸大方坯凝固传热过程的数值模拟

基于凝固传热学基本理论，建立了大方坯凝固传热数学模型。该模型根据糊状区溶质传输和反扩散理论，基于变热物性参数，采用钢中多组元成分的百分含量计算液、固相线温度。以实际铸坯为对象，以二冷区铸坯表面实际水流密度分布和辊子接触传热为边界条件，充分考虑二冷区的四种不同的换热状况，研究连铸大方坯三维温度场。计算结果与实测温度吻合。     

连铸大方坯凝固传热过程的数值模拟

基于凝固传热学基本理论,建立了大方坯凝固传热数学模型。该模型根据糊状区溶质传输和反扩散理论,基于变热物性参数,采用钢中多组元成分的百分含量计算液、固相线温度。以实际铸坯为对象,以二冷区铸坯表面实际水流密度分布和辊子接触传热为边界条件,充分考虑二冷区的四种不同的换热状况,研究连铸大方坯三维温度场。计算结果与实测温度吻合。     

大方坯连铸40Cr凝固特性及铸坯质量的研究

以新冶钢410mm×530mm断面大方坯铸机生产的40Cr为研究对象,采用射钉试验及酸浸低倍试验研究了40Cr的凝固过程,并根据试验结果对在线动态二冷配水和轻压下模型进行了标定。试验结果证明：结合射钉试验与离线大方坯凝固传热数学模型可有效地校正在线动态二冷配水和轻压下模型,并优化二冷配水和凝固末端轻压下工艺,显著地提高铸坯内部质量。     

特殊钢连铸大方坯末端电磁搅拌位置研究与应用

采用有限元法,建立了大方坯凝固传热过程的数学模型。基于射钉试验验证了该模型的正确性。基于该凝固模型,分析了中心固相率与不同定义下凝固率的关系,提出了中心固相率在0～0.2范围内作为末端电磁搅拌的合理位置,适用于所有钢种;而面积凝固率在0.6～0.8范围内作为末端电磁搅拌的合理位置,只适用于高碳特殊钢。工业性生产试验进一步验证了这一观点,并取得了较好的冶金效果。     

包钢圆坯X52管线钢试制实践

通过X52管线钢的试制,铸坯表面和内部质量良好,证明包钢现有圆坯生产工艺流程能够满足X52级管线钢的生产需要。同时,通过试验获得了生产X52管线钢的工艺参数。     

提高圆管坯质量的工艺实践及研究

针对攀钢生产的轧制无缝管用圆管坯存在的问题,通过取样分析,认为缺陷主要是管坯的表面裂纹,为此进行了针对性的研究。在炼钢方面提出了控制入炉原料硫含量、钢液终点碳含量及钢中酸溶铝等措施,在轧制管坯时优化轧制工艺,改进圆管坯的夹持装置,采用高压水除鳞等措施,使管坯质量大幅度改善,从而提高了圆管坯的轧管成材率。