保护渣对结晶器铜板热流影响的试验研究

结合邯钢CSP生产实践,通过现场试验研究了结晶器保护渣渣膜结构与结晶器热流密度和铸坯表面纵裂发生率之间的关系,结果表明,对CSP浇铸中碳钢,渣膜结晶率控制在40%,结晶器宽面热流控制在2.05×106W/m2,可使纵裂发生率减少约一半。     

高速连铸结晶器保护渣渣膜凝固结晶组织研究

研究了薄板坯连铸结晶器保护渣渣膜的凝固组织结构、矿相组成、析晶率,分析了固态渣膜结构对铸坯传热的影响以及通过控制渣膜凝固结构提高连铸表面质量的途径。     

中碳钢连铸小方坯表面缺陷与保护渣性能选择

首钢第二炼钢厂160mm×160mm小方坯连铸使用高碳钢用FRK-45型保护渣生产碳含量为0．35％-0．50％的中碳钢时,大量连铸坯表面出现纵裂和横向凹坑。通过降低连铸机拉速、提高保护渣碱度及延缓保护渣熔速,改善了连铸坯坯壳与结晶器壁间的渣膜传热,使连铸坯的表面缺陷得到了有效控制。     

中碳钢高速连铸结晶器保护渣的改进

中碳钢高速连铸结晶器保护渣的改进［日］Ｋ．Ｗａｔａｎａｂｅ等１概述人们已经了解到，生产中碳钢的一个主要问题是铸坯表面产生的纵裂纹，在结晶器中热流较低的情况下，能有效降低纵裂纹的产生频率。为了降低结晶器中铸坯的热流，通常在连铸生产中采用结晶温度高的结晶...     

高拉速条件下中碳钢连铸用保护渣的性能研究

高拉速连铸技术因其高效生产的优点而备受人们关注,其中典型的紧凑型带钢连铸技术的连铸速度普遍提高至3～6 m/min,甚至达9 m/min。因高拉速连铸技术的拉坯速度提高,导致结晶器内部许多参数发生了改变,使得该工艺对保护渣的要求也变得颇为严苛。针对紧凑型带钢连铸连轧生产中碳钢所用保护渣开展了研究,并与传统低拉速连铸保护渣的理化性能进行对比。研究结果表明:中碳钢高拉速连铸用保护渣相比低拉速连铸用保护渣需要有更好的润滑性能,1 300℃时的黏度应低于0.086 Pa·s(拉速3.5 m/min);因高速拉坯,结晶器内壁与初始钢坯之间的热流大大增加,为避免过快的传热导致铸坯缺陷则需采用控热能力更均匀更强的保护渣。     

中碳钢保护渣在大断面圆坯连铸机上的应用试验

为了研究适合莱钢100 t大断面圆坯的中碳钢保护渣,选择3种中碳钢保护渣(A型、B型、C型),在钢水条件几乎相同,结晶器锥度设置和液位设置相同的情况下,在莱钢大圆坯连铸机上进行应用试验并对使用性能进行比较分析。结果表明,A型渣产生的温度分布整体性较好,B型渣的温度分布与C型渣相似,但其低温区域面积较大,热流数据与C型渣相比有所下降;3种保护渣吨钢消耗、熔融层厚度、对水口的侵蚀以及对钢种质量的影响相当。A型保护渣使用性能最好。大圆坯连铸浇注中碳钢应选择碱度适中、黏度大、熔化温度高的保护渣。     

氟离子对保护渣传热和渣膜矿相结构的影响

连铸过程中保护渣的渣膜结构及结晶器传热情况对铸坯质量有重要影响,试验采用高温导热系数测定装置及结晶器渣膜黏度和热流模拟测试仪,研究不同F~-配加量渣膜的高温导热系数和矿相结构。结果表明:随F~-含量(4.22%~13.33%)的增加,渣膜的导热系数逐渐减小,对应的渣膜结晶率逐渐增大,且试验渣膜结晶率均较高,达75%以上。不同F~-含量的保护渣所对应渣膜的结晶矿物种类相同,主要为枪晶石和硅灰石。随F~-含量的增加,枪晶石析出量不断增多,晶形逐渐变大;硅灰石生成量不断减少,晶形逐渐变小。该研究成果对改善低氟保护渣浇铸的铸坯质量具有重要指导意义。     

连铸中碳钢用CK—2保护渣的研制

中碳钢亦称裂纹敏感性钢,在加铸过程中容易产生铸坯表面纵裂纹等缺陷,使用性能合适的保护渣可以改善结晶器内初始坯壳的传热条件,控制表面裂纹的产生,介绍了研制武钢三炼钢厂中碳钢用保护渣的过程及裂纹控制效果,分析了保护渣使用过程的性能变化和渣膜微观结构。     

含TiO2无氟保护渣的传热研究及生产实践

在对结晶器无氟保护渣熔粘特性研究的基础上,研究了结晶器无氟保护渣渣膜的传热.即在保护渣熔粘特性的基础上利用添加TiO2来降低和控制铸坯及结晶器之间的热传递.结果表明:采用碱度在0.95～1.05范围内、TiO2含量为2.5%的结晶器无氟保护渣,不仅可保证连铸生产所要求的正常渣耗和结晶器进出水温差,而且铸坯表面质量良好.     

圆坯连铸用保护渣热状态的数值计算及其可视化

根据传热学原理,采用有限差分法对圆坯连铸弯月面上保护渣的热状态进行了数值计算.计算结果较好地预测了弯月面上液渣与固态渣层的温度及厚度分布,并以此研究了保护渣的物理性能和相关的工艺参数对保护渣各层厚度的影响.为准确计算结晶器与铸坯间渣膜的厚度,在计算温度场的同时通过引入修正的经验公式,对渣膜厚度进行初步计算,并将其对径向热流的影响反作用于温度场,反复迭代,最终得到与实测温度数据和文献提供的渣膜厚度数据一致的计算结果,证明此方法简易可行.最后实现了铸坯/结晶器及渣层热状态的可视化.     

1Cr13半马氏体不锈钢连铸坯纵裂纹形成机理及控制

针对1Cr13半马氏体不锈钢包晶反应凝固组织不均匀、高温力学性能差等特点,分析了邢钢炼钢厂6#连铸机1Cr13半马氏体不锈钢连铸坯纵裂纹形成的机理,从过热度、拉速、冷却制度、结晶器电磁搅拌、保护渣选择等方面,使连铸坯表面纵裂纹得到了有效控制,连铸坯修磨损失率降低了3.4％.     

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。     

板坯连铸内外复合冷却流场和温度场耦合数值模拟

 针对1 240 mm×200 mm板坯连铸提出了一种钢水内外复合冷却技术，即在结晶器内设置内冷却器 U形管，起到提高传热效率改善铸坯内部组织之目的。运用流体力学分析软件，就内外复合冷却结晶器内钢水在流场温度场耦合作用下的凝固状况进行数值模拟，发现内冷却器可以使钢水的流动状态均匀和加快连铸坯的凝固速度。     

优化生产工艺 提高带钢坯质量

针对莱钢1#带钢坯连铸机生产中存在的漏钢、铸坯质量缺陷等问题,对漏钢原因、结晶器结构、二冷水、保护渣、钢水成分等进行了分析,采取了开发新保护渣、严格对弧精度、改进二冷系统、优化工艺参数等措施,实现了炉机匹配,减少了漏钢事故,铸坯合格率达到99.97%,满足了全连铸生产的需要。     

中碳钢连铸方坯内部角裂机制研究与优化

 分别选取西钢某厂实际生产中易发生内部角裂缺陷的40Cr和45钢连铸坯为研究对象,通过对缺陷采用热酸浸低倍试验、金相法和探针能谱分析,发现缺陷处不存在明显的组织异常和质点沉淀。运用ANSYS软件对连铸结晶器凝固过程进行热模拟。研究结果表明,缺陷形成于结晶器内的凝固过程,根本原因是铸坯在结晶器中凝固传热不均导致出现铸坯偏角区热节区效应,从而诱导产生热应力,致使沿柱状晶晶间铁素体开裂,并伴随一定量的铸坯鼓肚现象。通过重新设定结晶器铜管圆角半径和优化生产部分工艺后,最终使连铸坯内部角裂评级在10级以上的比例下降到1042%。     

Analysis of basic network structure of continuous casting mould powder in electromagnetic field

ABSTRACT

In the continuous casting process, the mould powder plays the role of insulator and heat insulator in the crystallizer, prevents molten steel from oxidizing, absorbs non-metallic inclusions, and controls lubrication and heat transfer between the casting billet and the mould. It is an important functional material that promotes the quality of a billet and ensures that the continuous casting process proceeds smoothly. Here in we analyse the changes in the microstructure of the protective flux from the aspect of the infrastructure of the flux slag. Additionally, using the classical molecular dynamics simulation method, the structure of the CaO–SiO₂–Al₂O₃–MgO slag system was simulated in the presence of magnetic fields of various strengths. The magnetic field was found to have the following effects on the slag structure. The participation of the basic elements Si, Al, O, etc. in bond formation is independent of magnetic field strength. The magnetic field causes changes in the peaks, coordination numbers, and peak widths of the radial distribution functions of bonds such as Si–O, Al–O, and Mg–O. The greater the magnetic field strength, the more disordered the ionic clusters are, and the greater is the decrease in slag viscosity. Although the effect of the magnetic field influences the structure of the slag, there is not much change in the way the molecules and atoms are stacked in the slag.     

方坯高效连铸新型结晶器传热分析与应用

提出了方坯高效连铸结晶器有效结构形式,并通过ansys有限元软件,建立高效连铸结晶器与传统结晶器铜管的传热模型,并对其凝固传热以及温度场进行计算对比,重点讨论不同结构形式的结晶器在传热效率及传热均匀性方面的差异,并讨论其对高拉速下坯壳凝固的影响。结果表明,高效结晶器可以使得结晶器的传热效率提高7.8%,并且使得结晶器铜管热面最高温度降低100℃,热面温差降低到5℃以下。作者根据该理论,通过有限元优化设计,设计制造出方坯高效连铸结晶器,并应用于某钢厂155mm方断面的铸机上,稳定生产拉速达到4m/min,最大拉速达到4.46m/min。     

连铸坯表面纵裂纹的产生原因及控制措施

介绍了连铸坯表面纵裂纹的成因及特征,从钢水成分、连铸机拉速、保护渣液渣层厚度和结晶器液面波动、结晶器冷却效果和二次冷却方面,提出了防止连铸坯表面纵裂纹的具体措施。     

减少小方坯连铸漏钢的实践

针对抚顺新钢铁有限责任公司炼钢厂小方坯连铸漏钢事故频发的情况,从钢水浇铸条件、工艺操作和环境因素等方面,分析了造成钢水溢漏率高的原因,通过完善结晶器水冷制度,降低中间包钢水过热度,严格规范保护渣操作,进行射钉试验测定坯壳厚度等,使方坯溢漏率明显下降,平均溢漏率降至0.03%。     

Analysis of variability and non-uniformity of mould heat extraction for round billet continuous casting in plant trials

Abstract

Maintaining a stable and uniform heat transfer from steel shell to mould is important to produce high quality casting billet. In the present paper, a large amount of measured data of heat flux and temperature for round billet continuous casting mould from a plant trial has been analysed to shed light on the variability and non-uniformity of mould heat transfer around the perimeter. The results show that the variability and non-uniformity of heat extraction from the steel through the mould is affected slightly by operational parameters, such as pouring temperature, casting speed, meniscus, electromagnetic stirring current, but strongly by the steel carbon content and mould powder type. The installation of the mould in caster machine determines the magnitude of non-uniformity of heat transfer to a great extent. The relative root mean square (rRMS) of mould heat flux, presenting the variability and non-uniformity of mould heat transfer around the perimeter in transverse section, has wider range of variation and higher mean value compared with that of temperature. When the abnormality of heat transfer happens, such as deposit, the non-uniformity of mould heat transfer is also studied.