舞钢连铸板坯液芯长度测定

结合现场生产实际情况,通过采用“射钉法”对210mm,250mm厚连铸坯在二冷区不同位置的凝固坯壳厚度测定,找出连铸坯凝固终点,为评价连铸机综合冷却能力、优化二冷制度及设备技术改造提供重要依据.     

高拉速下凝固进程的试验测量与模型预测

 根据京唐高拉速试验特点,结合板坯连铸机设备和洁净钢连铸工艺特点和要求,建立连铸板坯凝固传热模型并结合射钉法测量综合预测了1.9～2.4 m/min高拉速条件下铸坯的凝固坯壳厚度和凝固终点位置。综合研究表明,结合射钉试验和数值模拟能更精确跟踪铸坯的凝固进程,为高拉速试验提供准确的凝固信息,并能为评价连铸机综合冷却能力、优化二冷制度和轻压下工艺提供合理的参考信息。     

连铸坯凝固传热数学模型的研究与应用

以安阳永兴钢铁公司1#方坯连铸机为研究对象，建立连铸坯凝固传热数学模型。研究了不同拉速、过热度及二冷比水量对铸坯表面中心和角部温度及铸坯凝固终点位置的影响。并对铸坯表面温度进行了实测，实测结果与模型计算基本吻合。与现场生产实际结合，优化二次冷却制度，铸坯质量得到明显提高。     

高碳耐磨球钢大方坯凝固及坯壳生长规律研究

基于ANSYS软件建立了310mm×360mm断面大方坯连铸过程二维凝固传热数学模型,通过窄面射钉试验及铸坯表面测温对模型的准确性进行了验证,模拟了不同碳含量的高碳耐磨球钢大方坯宽面和窄面凝固坯壳的生长。结果表明模型能精确地获得不同工况下任意位置凝固坯壳的厚度分布、凝固终点位置及铸坯中心固相率;发现不同碳含量的高碳耐磨球钢具有相同的凝固规律:结晶器弯月面至二冷区出口,相应的铸坯柱状晶区凝固坯壳厚度与凝固时间的平方根呈线性关系,符合平方根定律,并对平方根定律进行了修正,修正项与过热度有关;二冷区出口至凝固终点,相应的铸坯等轴晶区凝固坯壳厚度与凝固时间的平方根呈非线性关系,不再符合平方根定律。     

连铸板坯凝固末端位置的研究

 连铸坯凝固末端位置的确定方法有实验测定法和数学模型法。针对鞍钢厚板坯连铸机,采用有效比热容法建立板坯连铸二冷凝固传热数学模型来预报凝固末端的位置,用实验测定值验证了模型的可靠性。应用数学模型分析拉速对厚板坯凝固末端位置的影响,将计算结果回归得到了X65管线钢和船板钢在不同拉速范围内凝固末段位置和拉速的数学关系式,可为现场控制连铸凝固终点提供参考。     

射钉法在铸坯凝固终点预报模型中的应用

为了精确掌握连铸机的综合冷却特性,验证铸机模型计算的准确性,进而为优化二次冷却制度提供依据,采用射钉法分别对新钢3号特厚板连铸机中碳钢和高碳钢进行了射钉试验,测量出典型工况条件下矫直区前后位置处铸坯凝固坯壳厚度,并以测得的凝壳厚度为边界模拟预报出凝固终点的位置。从模型计算预报的结果来看,中碳钢在典型工况条件下凝固终点的位置距离弯月面的距离为33.7m,而高碳钢在典型工况条件下凝固终点的位置距离弯月面的距离为27.6m。射钉试验与凝固模拟相结合预报的凝固末端为末端大压下位置设定提供了理论依据。     

提高热送铸坯温度的试验研究

采用远红外非接触测温和射钉法对武钢三炼钢的板坯连铸机典型二冷模式下铸坯的表面温度及凝固坯壳厚度进行了研究,发现通过矫直区进入水平段之后铸坯表面温度持续降低,机尾附近铸坯表面温度仅为710～820℃.根据坯壳厚度变化得出的典型二冷模式下综合凝固系数K在24～27mm/min1/2之间,根据凝固终点与K的关系,将浇铸低碳铝镇静钢时的拉速由1.1m/min左右提高到1.4～1.5m/min,使铸坯的凝固终点向机尾延伸,铸坯出机表面温度提高到了920～940℃.     

连铸大方坯凝固终点的影响研究

建立了大方坯传热的数学模型,通过现场射钉实验对数学模型进行了校正,并通过数学模型确定了凝固终点位置,研究了过热度、拉速及二冷比水量等工艺参数对大方坯凝固终点位置的影响。研究结果表明,过热度对铸坯的凝固终点长度、液相的终点长度和固液两相区的长度影响较小,之间呈正比例线性关系;拉坯速度对其影响非常显著,之间呈正比例线性关系;二冷比水量对其影响比较显著,之间呈反比例线性关系。     

大方坯连铸过程凝固规律

通过建立425mm×320mm连铸大方坯二维凝固传热数学模型,模拟了凝固坯壳的长大过程,并通过窄面射钉实验对数学模型进行了验证,精确得到了任意位置处大方坯凝固坯壳的厚度分布情况及最终凝固终点的位置,发现经典的凝固平方根定律对于连铸大方坯的凝壳长大进程不再适用.回归宽面中心坯壳厚度与凝固时间平方根的关系式发现,结晶器弯月面至二冷区出口,近似为线性关系,符合平方根定律,二冷区出口至凝固终点,二者为非线性关系,不再符合平方根定律.      

提高热送铸坯温度的试验研究

采用远红外非接触测温和射钉法对武钢三炼钢新近投产的板坯连铸机典型二冷模式下铸坯的表面温度及凝固坯壳厚度进行了研究,发现通过矫直区进入水平段之后铸坯表面温度持续降低,机尾近铸坯表面温度仅为710－820℃。根据坯壳厚度变化得出的典型二冷模式下综合凝固系数K在24－27mm/min^1/2之间,根据凝固终点与K的关系,将浇铸低碳铝镇静钢时拉速由以往的1．1m/min左右提高到1．4－1．5m/min,使铸坯的凝固终点向机尾延伸,铸坯出机表面温度提高到了目前920－940℃。     

提高热送连铸坯温度的试验研究

采用远红外非接触测温和射钉法对武钢三炼钢的板坯连铸机典型二冷模式下铸坯的表面温度及凝固坯壳厚度进行了研究，发现通过矫直区进入水平段之后铸坯表面温度持续降低，机尾附近铸坯表面温度仅为710～820℃。根据坯壳厚度变化得出的典型二冷模式下综合凝固系数K为24～27mm／min^1/2，根据凝固终点与K的关系，将浇铸低碳铝镇静钢时的拉速由1．1m／min左右提高到1．4～1．5m／min，使铸坯的凝固终点向机尾延伸，铸坯出机表面温度提高到了920～940℃。     

基于PROCAST的82B连铸二冷温度场分布及凝固传热的研究

以水钢炼钢厂2号连铸机二冷优化改造为研究对象,利用Procast数值模拟软件建立凝固传热模型,结合射钉实验,共同研究小方坯连铸机典型钢种拉坯工艺（拉速、过热度）对铸坯温度场分布的影响。通过对连铸机二冷制度的优化调整,探明二冷制度优化对提升铸坯凝固组织的作用,为首钢水钢连铸机二冷制度的优化改造提供了可靠的理论支撑和改造方案,从而提高铸坯质量,降低钢坯质量缺陷。     

Development of soft reduction zone prediction model for medimn-thick slab continuous caster

以鞍钢股份有限公司炼钢总厂四工区中厚板坯连铸机为对象，基于凝固一传热学基本理论，建立了板坯连铸三维凝固传热计算模型。该模型根据二冷区铸坯表面实际水流密度分布和辊子接触传热建立边界条件，计算出整个铸坯固相分数分布，并实现了不同钢种和不同工艺条件下铸坯的凝固末端位置的可视化处理，确保现场工艺人员能够针对不同钢种制定相应的轻压下工艺，为新钢种生产工艺开发创造了有利条件。     

应用射钉法测量板坯凝固坯壳的厚度

结合鞍钢连铸机的生产实际情况,采用射钉法测定二冷区内的凝固坯壳厚度,并计算铸坯凝固系数.测量结果表明,两个测量钢种在2.6m/min拉速下,连铸坯坯壳厚度的实际测量结果与连铸机二级系统的计算结果基本一致.整个凝固过程坯壳厚度生长符合平方根定律.     

板坯连铸过程凝固传热数值计算与工艺优化

连铸过程铸坯凝固传热规律与铸坯质量、连铸过程顺行密切相关.针对某厂连铸板坯凝固传热过程开展数值计算研究,结果表明,在二冷6～8区及空冷区开始阶段存在较明显的回温趋势,且坯壳温度较高,8区末铸坯宽面中心温度达到约1032℃.此外,轻压下系统热跟踪模型计算凝固终点位置较靠前,压下区间有待优化.针对上述问题,将二冷水量由0....     

二冷强度对连铸小方坯凝固过程影响规律的数模研究

针对连铸小方坯的中心疏松等质量缺陷,建立了凝固传热数学模型,以研究二冷强度对连铸小方坯凝固过程的影响规律,优化二冷制度,改善铸坯质量.本文基于射钉和测温实验所建立的小方坯凝固传热模型精细度较高,用此模型深入研究二冷喷嘴的数量和喷射范围对小方坯凝固传热的影响;经验证,模拟结果与实测结果误差在1.7%以内.利用该模型定量分析了二冷强度对铸坯温度,凝固坯壳厚度和凝固终点的影响规律.结果表明,随着二冷强度的增大,二冷区内的铸坯表面中心温度降低,而进入空冷区后则逐渐趋于一致.二冷强度每增加10%,足辊段出口处温度平均降低8℃,二冷一段出口处温度平均降低10.75℃,二冷二段出口处温度平均降低10.75℃,二冷三段出口处温度平均降低9.75℃,铸坯凝固终点缩短约0.168 m.     

16MnNb钢圆坯连铸二冷制度的研究

 以某钢厂圆坯连铸机为研究对象,建立了连铸坯凝固传热模型。在不同拉速下对280 mm断面圆坯二次冷却过程进行仿真优化,确定了16MnNb钢合适的二冷制度。根据仿真结果,在最小工作拉速(0.9 m/min)下,矫直点处铸坯内弧表面中心温度为947 ℃,有效避开了铸坯的二次低延性区。在最大工作拉速(1.2 m/min)下,铸坯出结晶器时,其凝固坯壳厚度为19 mm,二冷初期产生漏钢等质量问题的可能性较小。不同拉速下,横断面温度场分布均匀。经低倍检测发现,铸坯表面及内部质量良好,无裂纹、疏松、缩孔等质量缺陷。     

大方坯在连铸过程中传热及凝固规律的数学模拟

结晶器和二冷区传热对大方坯产品质量和铸机的生产率有重要影响。讨论了包头钢铁集团公司引进的大方坯连铸机在拉坯时结晶器和二冷区的传热、坏壳凝固生长和铸坯温度的变化规律。着重讨论了电磁搅拌、过热度和拉速对坏壳凝固和生长规律的影响。指出影响铸坯凝固的主要因素是凝固潜热，影响凝固末端位置的最主要工艺参数是拉坯速度，而电磁搅拌对其影响区内的传热、坯壳生长和铸坯温度亦有较大影响。     

鞍钢厚板坯凝固坯壳厚度的测定

运用"射钉法"准确地标定了鞍钢厚板坯连铸机二冷区铸坯凝同坯壳厚度及铸坯凝固系数,为评价现有二冷系统的冷却能力、制定合理的二冷配水制度和高拉速条件下的工艺参数提供了重要依据.     

射钉法测量坯壳厚度的实践

在柳钢板坯2号连铸机生产管线钢L415-1S时,采用射钉法在不同位置测量断面尺寸220 mm×1 500 mm在1.27 m/min拉速下的凝固坯壳厚度,进而确定液相穴长度以及凝固终点,并将测量结果与现有铸机模型计算进行对比。