结晶器铜管抛物线型连续锥度设计系统

由于钢水的凝固收缩,在结晶器铜管内壁和凝固坯壳之间形成气隙.气隙对结晶器的传热与铸坯凝固有重要影响.为了减少气隙,结晶器内腔加工成带有倒锥度的形式.锥度过大过小都会带来一定的质量问题并影响生产顺行.因此,结晶器锥度设计是高效连铸技术的关键要素之一.在系统分析国内外结晶器常用设计方法的基础上,提出了一个抛物线锥度设计的计算模型并形成应用软件.为高效连铸结晶器设计提供了理论基础.     

板坯连铸凝固过程中的自由热收缩行为

根据钢铸态热膨胀特性及实际过程中钢的连铸工艺特点,建立基于凝固传热与自由热收缩耦合的自由热收缩有限差分计算模型。利用该模型系统研究了铸坯自由热收缩行为沿铸流上的分布以及不同钢种之间凝固自由热收缩行为。研究表明,铸坯在中心全液相、两相和全凝固阶段表现的自由热收缩行为呈现不同规律;不同钢种的凝固自由热收缩量沿拉坯方向上的分布也相应存在差异。该模型可为制定不同钢种和断面的连铸辊缝控制工艺与轻压下工艺提供理论依据。     

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。     

钢铸态热膨胀特性研究

利用现代高温热膨胀检测技术并结合热物性模型计算,获得了连铸过程含碳量在0.09%～0.75%之间常用8个钢种的线性热膨胀、瞬时线膨胀系数及其温度相关性.试验结果表明,连铸冷却条件下,钢的线性热膨胀和与之相关的瞬时线膨胀系数在奥氏体温区、固态相变温区和相变结束至室温等三个温区内受碳含量的影响程度不同.利用试验数据对瞬时线...     

链式异型坯结晶器内浇钢过程热-力学数值模拟

通过建立二维热-力耦合分析有限元模型,研究了一种新型链式异型坯结晶器内浇钢过程凝固坯壳与结晶器铜板间的热-力学状态.揭示了该结晶器链板和结晶器内铸坯的温度场与应力场.结果表明,铜板热面最高温度出现在弯月面以下150～300 mm,以腹板位置温度为最高,达198.2 ℃;冷面最高温度出现在翼缘中心位置,约为115℃,冷面...     

新钢板坯连铸工艺参数和动态轻压下工艺优化研究

针对新余钢铁公司板坯连铸生产的实际情况,通过检测不同拉速、比水量、过热度等工况条件下铸坯的内部品质,确定了合理的连铸工艺参数.通过射钉法对铸坯凝固末端位置进行测定,运用板坯温度场与配水软件计算出铸坯凝固的温度场以确定合适的轻压下区间,通过数值计算得出合适的轻压下量.     

非平衡凝固对铸坯末端两相区长度的影响

通过分析代表性的正六棱凝固结构的微观偏析模型,结合实际多组元钢种,建立了钢的凝固过程溶质微观偏析有限差分模型。模型计算得到的非平衡固相线与Jernkontoret公布的有关实验数据吻合。20钢、45钢和U71Mn钢的280 mm×380 mm连铸坯传热计算模型的应用表明,采用非平衡固相线计算的铸坯中心两相区长度比采用平衡固相线计算的长,并且随钢中碳含量的增加而增大;修订的凝固参数与建立的模型能更准确地反映铸坯的凝固进程。     

板坯连铸结晶器漏钢预报系统研发(一)结晶器内热状态的有限元分析

考虑铜板结构和铸坯凝固特性,以二者接触区域为纽带,建立温度场和应力场高度耦合的有限元分析模型,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、坯壳生长行为及界面气隙状态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、设计或优化有漏钢预报测温热电偶布置提供了理论依据。     

注流方式对大方坯连铸结晶器内钢水流动与温度状态影响

依据改变水口侧孔射流方向来控制结晶器内钢流流动状态的思想,设计了一种大方坯连铸结晶器新型四分切向水口.对不同类型水口(直通式、四分径向以及四分切向水口)浇注条件下大方坯连铸结晶器内钢水流动形态和温度分布状况进行了流体动力学比较研究.结果表明,新型四分切向水口不仅可以使结晶器内钢水形成上、下两个回流,并能够产生较强的水平旋流.该水平旋流能降低钢水的冲击深度,抑制钢液面波动,促进夹杂物上浮,还具有促进钢水过热耗散的效果.与四分径向水口相比,新型四分切向水口能减弱射流对初生坯壳的冲击,均匀横截面坯壳厚度.此外,该旋流状态使热中心上移,自由液面附近钢水的温度可提高2～6℃,改善化渣条件.