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。     

关于连铸设备结晶器负滑动理论的探讨

连铸机结晶器向下运动的速度超过拉坯速度时,铸坯对结晶器产生相对的向上滑动,此滑动称为负滑动(或负滑脱)。负滑动将使坯壳受压,有利于被拉断坯壳的愈合。 正弦振动的结晶器,速度变化平稳,可采用高频振动,有利于脱模,同时结构简单,因此近年来在连铸机上得到广泛的应用。正弦式振动比其他型式振动的负滑动时间要短,如果参数选择不当,可能不出现负滑动。负滑动的性能取决于结晶器振动频率和振幅,以及拉坯速度的大小。本文就正弦振动的结晶器,对这些参数的内在规律进行理论性探讨。     

结晶器非正弦振动理论的研究

建立了非正弦振动波形的计算方法,首次提出了一个基于电液伺服振动系统的振幅和振动频率可调的分级匹配控制模型,使正常拉坯时,振动频率为１００～１２０ｍｉｎ＾－１负滑动率为－１０％～－２０％,负滑动时间稳定在０．０６ｓ左右,开发了电液伺服结晶器振动系统,热试结果表明,应用非正弦振动可使初始凝固坯壳在正滑动其期间所受的摩擦阻力降低４０％,皱痕深度大为减轻,铸坯表面质量明显提高。     

两种振动频率与拉坯速度匹配关系的比较与分析

为取得良好的结晶器振动工艺效果，在连铸生产中对振动频率与拉坯速度匹配进行了改进，根据取得的结果，进行了比较和分析。证实振动频率与拉坯速度匹配关系的改进与完善，能不断改善结晶器振动工艺效果，有效控制坯壳粘结。     

固体声系统早期识别连铸坯拉漏

据Stahl und Eisen No12,1990,P109报道,德国蒂森公司和振动测量仪表公司(SMS)合作,研制出一种早期识别连铸坯拉漏的智能自适应系统。在连铸操作发生变化,更换结晶器、改浇其他钢种和改变板坯断面尺寸以及结晶器形状时,该监视系统能够针对实际条件迅速实现匹配和最佳化。在浇铸期间,结晶器振动台架使结晶器沿正弦轨迹作上下运动,防止坯壳粘附在铜板上。同时结晶器内添加浇铸保护渣,加强润滑。连铸坯离开结晶器时,坯壳厚度通常为10～15mm。如果坯壳粘附在铜板上,由于     

液压振动下板坯连铸结晶器摩擦力检测实验研究

结晶器和铸坯之间的润滑与摩擦行为是影响连铸坯质量及生产效率的重要因素.基于宝钢板坯连铸试验平台,开展了液压振动下的结晶器摩擦力检测实验研究.通过检测不同振动参数下,冷态和拉坯时振动系统输出力的变化情况,计算出结晶器与铸坯间摩擦阻力.分析了摩擦力的周期变化行为,讨论了拉坯过程中相关参数的变化特征.为探究结晶器与铸坯间摩擦行为、优化与开发连铸工艺等提供实验基础与技术支持.     

钢的软接触电磁连铸技术的研究进展

钢的软接触电磁连铸技术(SoftContactElectromagneticContinuousCasting)是利用高频交变电磁场在结晶器内铸坯初始凝固区施加电磁压力来减少钢液与结晶器壁的接触压力,从而减小结晶器振动对铸坯表面质量的影响,降低拉坯阻力和减弱初始凝固点的传热来提高铸坯表面质量。分析了实现钢的软接触电磁连铸在结晶器结构、材质以及电磁场参数等方面需要解决的问题,并介绍了该技术的最新研究成果:高频调幅磁场及无结晶器振动的电磁连铸技术。     

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。     

液压伺服振动式板坯连铸机的漏钢预报技术

通过对板坯连铸机结晶器液压伺服振动系统液压伺服油缸压力及活塞行程的检测,并应用结晶器伺服液压振动系统的运动方程,确定结晶器与连铸坯坯壳之间的摩擦力,找出该摩擦力在漏钢前的变化特征,用来预报粘结、裂纹及异物卷入漏钢,有效减少漏钢事故的发生。     

低碳钢和中碳钢连铸方坯初始凝固的对比研究

以低碳钢和中碳钢为研究对象,围绕不同连铸工艺参数对方坯初始凝固行为的影响,利用CA-FE耦合模型模拟实际连铸过程结晶器内方坯的初始凝固行为,考察拉速和过热度对方坯出结晶器坯壳厚度的影响,对比二者出结晶器横截面枝晶微观形貌.研究表明:过热度和拉速增加均能使出结晶器坯壳厚度下降,而拉速的影响更为显著.不同钢种在相同条件下出结晶器坯壳厚度下降梯度不同.过热度越低柱状晶越致密细小,利于提高连铸坯质量,拉速对柱状晶的影响相对较小.由于出结晶器坯壳安全厚度限制,过热度取15℃,低碳钢拉速不能超过2.2 m·min-1,中碳钢拉速不能超过2.5 m·min-1,据此针对不同钢种设计不同拉速可提高连铸效率.同时,模型结果显示低碳钢出结晶器时刻柱状晶更为发达.      

Research on Predicting Molten Steel Breakouts by the friction

 通过对板坯连铸机结晶器液压伺服振动系统液压伺服油缸压力及活塞行程的检测,并应用结晶器伺服液压振动系统的运动方程,确定结晶器与连铸坯坯壳之间的摩擦力,找出该摩擦力在漏钢前的变化特征,用来预报粘结、裂纹及异物卷入漏钢,有效减少漏钢事故的发生。     

连铸板坯在结晶器内凝固行为的研究

在考虑结晶器铜板水槽结构尺寸和分布的基础上，建立了连铸板坯在结晶器内温度场和应力场之间耦合过程的有限元分析模型。通过耦合计算，发现板坯在连铸结晶器中宽窄面方向上的坯壳表面温度、坯壳生长及其受力变形等行为沿拉坯方向上的变化规律，为分析和解决铸坯在结晶器中产生的质量问题、设计或优化有关结晶器工艺和结构参数提供了理论依据。     

连铸机用喷雾冷却结晶器

本文介绍了一种新型的采用喷雾冷却方法的连铸结晶器,以其快速而均匀的传热,使钢液获得较普通冷却方法的结晶器更快的凝固速度,形成较厚的坯壳,改善铸坯质量。本文将介绍喷雾冷却结晶器在方坯、板坯和型坯连铸中的应用。     

连铸结晶器内凝固坯壳粘结行为研究现状

预防和监控结晶器内凝固坯壳与铜板的粘结对保证连铸生产顺行、生产高质量铸坯和优化连铸工艺都具有重要意义,粘结是制约高拉速连铸和宽厚板连铸技术发展的关键因素之一。在回顾前人对结晶器内凝固坯壳粘结行为研究的基础上,全面概述了其形成、传播和修复机制,并对结晶器内坯壳粘结行为的检测和判定方法研究现状进行了介绍,同时指出了进一步研究结晶器内坯壳粘结行为的方向。     

连铸振痕的控制

为确保高速浇铸而无漏钢，必须搞清楚初期凝固坯壳与结晶器壁之间结晶器保护渣的润滑状况，同时这一点也是控制弯月面处理固壳的形成，保证板坯表面质理的基本前提。使用模拟方法计算了结晶器振动过程中，结晶器壁与坯壳间隙间流进的结晶器保护渣量，并分析了与板坯表面振痕深度相关的坯壳变形。模型计算结果与连铸板坯的表面质量吻合很好。     

高速连铸结晶器内凝固传热行为及其均匀性控制

从分析高拉速包晶钢板坯连铸结晶器内凝固传热行为特征入手,首先阐明拉速对结晶器内的界面热阻、凝固坯壳的温度与应力分布的影响规律,研究发现拉速超过1.6 m·min?1时,界面热阻明显增加,拉速由1.4 m·min?1提升至1.6 m·min?1和1.8m·min?1时,出结晶器坯壳厚度相应减少约10%,其发生漏钢的危险不断增加;在此基础上,阐述了结晶器的内腔结构、保护渣、振动与液面控制等控制结晶器内坯壳凝固均匀性的相关技术。要实现高速连铸,首要应考虑结晶器内腔结构的优化设计,使其能更好地迎合凝固坯壳的生长,研制适合包晶钢等凝固特点的专用连铸保护渣至关重要,铸坯鼓肚控制也是保障高拉速液面稳定的关键。      

结晶器四偏心振动机构设计分析

结晶器采用振动装置会防止连铸过程中凝固坯壳和结晶器壁发生粘结而拉断铸坯的现象。结合具体实践，从机构学的角度出发，对目前国内逐渐采用的新型振动装置－四偏心式振动机构的设计做了分析，确定了机构参数。对同类弧形连铸机结晶器振动机构设计具有一定的参考价值。     

软接触电磁连铸过程中结晶器及初生坯壳的传热

为了解高频磁场对软接触电磁连铸结晶器及初生坯壳传热行为的影响,用有限元二维数值模拟方法计算了软接触连铸过程中结晶器及初生坯壳的传热.得知在高频磁场（f=20 kHz）作用下,电磁场的感应加热会减少连铸初生坯壳的厚度、提高连铸坯的表面温度,并大幅度提高分瓣结晶器铜壁的温度.     

特大断面连铸方坯结晶器出口的安全坯壳厚度

 连铸结晶器出口处坯壳的安全坯壳厚度对连铸生产的安全顺行、铸坯产品的质量及结晶器长度的设计都有很重要的影响。以特大断面700mm×700mm连铸方坯为基础,通过建立坯壳的三维计算模型对结晶器出口处坯壳厚度进行研究,应用有限元模型计算了不同厚度坯壳的应力分布情况,通过铸坯表面应力分布与材料屈服极限来判断不同厚度坯壳模型是否处于安全生产状态,确定保证安全生产的坯壳厚度的极限值。研究结果表明,坯壳厚度在26mm时表面应力达到屈服极限,随着坯壳厚度增加,铸坯表面应力减小并逐渐远离屈服极限,考虑坯壳生长的不均匀性,讨论了用来修正安全坯壳厚度的安全系数,对于本模型安全系数适用1.46,修正后坯壳的安全平均厚度38mm。     

连铸坯凝固过程热力耦合有限元模拟

 以铸坯和结晶器之间的间隙热阻为纽带,考虑保护渣凝固对接触热阻和渣膜热阻的影响,建立了连铸结晶器与铸坯热力耦合模型并编写了相应的有限元仿真程序。模型预测的坯壳厚度和实验结果吻合良好,两者差值≤2 mm。应用模型分析了大方坯连铸结晶器内的传热过程和坯壳的应力分布。结果表明,随着拉速提高,凝固坯壳厚度减薄,铸坯产生角部裂纹的趋势增加。