小方坯连铸结晶器锥度优化设计

随着连铸技术的进步和对产品质量要求的提高,结晶器锥度的优化设计已被越来越多的学者和生产者所关注。采用有限元方法对150 mm×150 mm方坯连铸结晶器铜管的锥度进行了优化,首先建立二维非稳态热力耦合模型,模拟计算铸坯在结晶器中的凝固收缩;通过建立三维的结晶器热力耦合模型,计算出结晶器铜管的变形,并在此基础上设计了结晶器的最佳锥度。结果表明,对于150 mm×150 mm方坯,在拉速为2.50 m/min时,应采用三锥度结晶器,并且结晶器铜管的锥度设计必须考虑铸坯的收缩和铜管的变形。     

圆坯连铸结晶器锥度优化设计

本文建立圆坯Ф180二维热应力模型。根据圆坯Ф180的数学传热模型,结合实测的边界条件计算出不同拉速下铸坯的收缩规律;建立结晶器二维热应力模型计算不同拉速下结晶器的温度场和变形量,从而设计出不同拉速下圆坯Ф180的连铸结晶器锥度。结果表明,结晶器的最优锥度为多锥度的抛物线曲线,结晶器的锥度随着拉速的的升高而减小。     

圆坯连铸结晶器锥度的优化设计

建立了φ180mm圆坯二维热应力模型。根据φ180mm圆坯的数学传热模型,结合实测的边界条件计算出不同拉速下铸坯的收缩规律;建立了结晶器二维热应力模型,计算不同拉速下结晶器的温度场和变形量,从而设计出不同拉速下φ180mm圆坯的连铸结晶器锥度。结果表明,结晶器的最优锥度为多锥度的抛物线曲线,结晶器的锥度随着拉速的升高而减小。     

方圆坯连铸结晶器锥度的测量及分析

在连铸过程中,结晶器锥度对提高连铸机的产量、改善铸坯质量、延长结晶器的寿命都起着决定性的作用。本文简要介绍了连铸中结晶器锥度的作用,分析了方坯及圆坯结晶锥度的设计原则,并以不同方坯及圆坯结晶器内腔尺寸测量数据为基础,分析了结晶器锥度在生产过程中存在的问题。     

钢连铸圆坯结晶器锥度数值模拟优化

基于有限元软件ANSYS,建立了二维连铸圆形结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力有限元瞬态分析模型.从物理现象的本质特征出发,钢坯传热边界采用与气隙相关的热流密度修正函数,建立与温度相关的热物性参数、力学性能和屈服函数.在二次开发的基础上,利用多场间接耦合的方式,对4种圆坯的凝固收缩变形过程进行数值模拟研究.模拟结果显示,钢种、碳含量和拉坯速度对铸坯边界凝固收缩影响显著.在结晶器高度方向上,结晶器锥度为明显的分段抛物线连续曲线,在结晶器出口处,4种圆坯边界凝固收缩量分别达到2.20 mm、3.41 mm、3.79 mm和4.29 mm,以铸坯边界的凝固收缩曲线和结晶器基本设计原则为依据,完成抛物线型连续锥度结晶器型腔的统一设计.     

连铸Φ600mm大圆坯结晶器锥度设计

在连铸过程中,结晶器锥度对提高连铸机的产量,改善铸坯的质量,延长结晶器的寿命都起着决定性的作用。采用有限元方法计算了Φ600 mm大圆坯连铸过程铸坯的温度收缩、结晶器内温度分布及变形,并通过结晶器的内腔尺寸计算出圆坯结晶器锥度。结果表明:铸坯尺寸越大,结晶器长度应适量减小;如果采用双锥度,从弯月面到弯月面以下200 mm,结晶器锥度为2.33%/m,从弯月面下200 mm到结晶器出口锥度为0.78%/m;如果采用连续变化的锥度,锥度从最大的2.89%/m到最小值0.14%/m呈线性连续变化。     

小方坯连铸结晶器横向曲面模拟优化设计

针对实际连铸生产过程中连铸坯偏角部热点区容易产生表面凹陷等缺陷问题,根据连铸过程凝固规律研究与实际漏钢坯壳测量分析建立了小方坯传热数学模型。采用有限元软件ANSYS模拟计算了不同结晶器横向曲面设计下结晶器内坯壳温度场、应力场以及坯壳厚度分布。结果表明:在结晶器偏角部位设置具有部分横向曲面的结晶器,能在有效消除铸坯偏角部表面凹陷的同时不会增加角部裂纹产生机率,为最优设计方案。     

水平连铸圆坯用结晶器的锥度及其影响因素

本文阐明了结晶器锥度的实质,进而导出了水平连铸圆坯用结晶锥度的设计公式。该公式全面而深刻地反映出水平连铸圆坯用结晶器的锥度与铸坯断面大小、所铸钢(种)的高温特性、连铸工艺参数和结晶器结构尺寸等因素间的数学关系、解决了锥度设计中的理论问题。     

异形坯连铸结晶器内三维流场的数值模拟

根据湍流理论及异形坯连铸的特点, 建立了异形坯结晶器三维流场数学模型, 对不同条件下的流场进行了数值模拟, 分析了水口结构和工艺参数变化时异形坯结晶器内涡心深度的变化规律及液面湍动能的分布状态. 结果表明 采用上倾式水口, 水口夹角为120°, 拉速为0.9m/s时, 结晶器内流场分布较为合理, 液面较稳定. 模拟结果与水模实验结果吻合较好. 该模型可对连铸过程进行离线分析, 确定最佳参数, 并可作为在线控制模型的基础.     

基于钢水凝固收缩数值模拟优化设计连铸结晶器锥度

利用ANSYSTM软件建立了结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力分析有限元模拟模型。传热边界条件采用修正热流密度函数,考虑了气隙的影响,采用了温度依赖的材料热物性参数、力学性能和屈服函数。在二次开发的基础上,利用多场间接耦合的方式对4种圆坯和2种方坯(不同钢种及工况)的凝固收缩变形过程进行数值模拟。以铸坯边界的凝固收缩曲线为依据,完成抛物线型连续锥度结晶器型腔的设计。     

三锥度小方坯结晶器铜管在德马克连铸机上的应用

在德马克小方坯连铸机上试用三锥度的结晶器铜管,降低了铸机溢漏率和边裂废品率,为铸机生产的稳定顺行奠定了基础.     

圆坯结晶器锥度问题的探讨

本文根据生产实践经验,讨论了在连铸生产中,要注意直径与厚度相等情况下的圆、方坯结晶器应有不同的锥度。由于结晶器锥度是一个很敏感的参数,所以在设计和制造时,要特别注意选定和控制尺寸公差。结晶器铜管要进行科学管理。     

宽厚板坯连铸结晶器锥度的优化

结合某厂连铸机的实际生产条件,对宽厚板坯连铸结晶器的锥度进行优化。采用有限元法,计算了板坯在结晶器内的温度场分布和收缩规律。讨论了拉速、过热度等工艺参数对温度场和收缩规律的影响,并在此基础上对结晶器锥度进行优化:液面附近120～300mm区域采用较大锥度,液面下300～900mm的结晶器下部采用较小锥度。与工厂实际生产情况对比,显示该分析结果非常接近实际,证明了计算结果的正确性。     

异形坯的高速连铸技术

日本川崎钢铁公司水岛厂为了提高异形坯连铸机的生产率,最近研究並采用了高速浇注技术。该连铸机生产供H型钢轧机用的异形坯,其主要技术性能如下: 异形坯尺寸 400×460×120mm     

连铸异形坯的主要缺陷

本文对异形坯的主要缺陷(腹板表面纵裂,凸缘顶面角部内裂,腹板中心内裂)的生成原因和防止措施进行了说明。指出消除这些缺陷和提高拉速、支撑类型的选用与维护至关重要。     

连铸结晶器内圆坯传热分析

基于圆坯轴对称性建立坯壳应力遗传热力耦合模型,利用有限元软件ANSYS对结晶器内铸坯传热及应力进行分析。研究了37Mn5钢结晶器内坯壳表面温度、坯壳厚度和气隙分布规律,对结晶器内坯壳生长规律与凝固定律之间存在的差异进行了分析。通过结晶器冷却水流量、进出口水温差等生产数据对模型准确性进行验证,模型分析的平均热流密度与生产实际值相差5.1%。     

小方坯结晶器铜管锥度设计与研究

本文通过对首钢第二炼钢厂120mm×120mm铸机高效改造后的铜管使用情况进行调研,找出了铜管内在的磨损规律及更趋于合理的铜管锥度设计曲线。     

异形坯连铸设备及技术

简述了异形坯连铸技术的发展及主要特点，重点介绍了异形坯连铸机的结晶器和二冷段的设计。     

异形坯结晶器三维流场模型的研究

依照湍动能理论及异形坯连铸的特点 ,建立了异形坯结晶器三维流场数学模型。运用该模型分析了不同水口参数及工艺参数条件下的流场分布 ,从而得出影响结晶器内钢液流动的因素有水口倾角、水口浸入深度及拉坯速度。结果表明 :采用上倾 15°有利于夹杂物上浮 ;拉速 0 .9m/s可使流场分布均匀 ;适宜的水口深度可选 2 0 0mm。利用该模型可对连铸过程进行离线分析 ,确定最佳参数 ,并可作为在线控制模型的基础     

小方坯坯连铸结晶器的设计和操作参数

本文对连铸小方坯结晶器的设计和操作参数作了一些说明。