连铸铸坯表面温度辐射测量的反问题研究

在冶金连铸生产条件下,由于在铸坯表面和辐射高温国计之间存在着辐射－吸收性介质,因此无法准确获得铸坯表面真实温度。本文构造了此条件下的连铸测温模型,即在两不透明的无限大平板间存在一灰的水蒸气区和一非灰的水雾区,并在此基础上进行了反总理２的研究,通过迭代法估计连铸坯表面的真实温度,各参数对最终计算结果的影响,其中,水雾区厚度及其减弱系数影响最大,需在计算中给予足够重视,蓁参数影响上,可以忽略。     

红外热像测温技术对二冷区冷却均匀性的研究

铸坯表面温度是连铸过程中的一个重要参数。通过红外热像仪对某钢厂的连铸二冷区出口处的铸坯表面温度进行了测量,并利用图像处理技术对测温的红外图像进行了处理,得到了铸坯表面温度的三维图像。分析了三维图像与质量统计数据,结果表明:铸坯纵裂纹位置表面横向温差较大,达到120℃;板坯表面温度梯度最大值的位置与实际板坯对应的纵裂纹位置误差10~200 mm。     

70号钢连铸过程的凝固传热模型与组织研究

连铸过程的冷却制度直接影响连铸坯质量和凝固组织,因此本文建立了二维凝固传热数学模型,对连铸过程进行了模拟,得到铸坯的温度场分布及坯壳厚度的变化。首先,通过模拟结果与实际生产的连铸坯组织结合,研究了铸坯组织疏松问题。然后,模拟过程中采用控制变量法,通过改变连铸工艺参数,进一步研究了过热度、结晶器水量、拉速及比水量等对铸坯温度及坯壳厚度的影响,得出连铸一系列规律,为指导现场二冷水的分配提供了重要依据。     

方坯连铸结晶器三维传热模拟

采用ANSYS有限元软件,以方坯连铸结晶器为研究对象,基于节点温度传递方法、利用ANSYS接触分析技术建立方坯连铸结晶器三维瞬态传热有限元模型,分析了结晶器内铸坯和结晶器铜壁的三维温度场及结晶器内铸坯坯壳分布规律。结果表明,弯月面区域铜壁温度较低,上口接近水缝内冷却水温度;弯月面下50 mm处结晶器铜壁温度最高,达到157℃;模型计算所得结晶器铜管高温区域形状与实际生产中下线铜管高温过烧区域形状基本一致;铸坯表面偏离角部30 mm处角部影响消失,铸坯表面温度趋于一致。     

板坯连铸二冷动态配水模型的开发与应用

建立了板坯连铸一维凝固传热数学模型且采取坯龄模型实现了动态配水;对二冷水计算模型计算的动态配水和静态配水进行比较得出拉速变化时动态水量变化较缓和,从而保证铸坯表面温度不发生大的波动;进行了连续测温,结果表明：测量温度和计算温度误差保持在2％左右。     

保温时间对J55钢坯奥氏体晶粒尺寸的影响

连铸过程中的奥氏体晶粒尺寸会显著影响铸坯的热塑性,铸坯表面裂纹缺陷也往往与粗大奥氏体的形成有关。实验研究了将铸坯重新加热至1 350 ℃后保温时间对石油套管J55钢奥氏体晶粒尺寸的影响。结果表明,随着保温时间的增加,奥氏体晶粒尺寸变大。综合分析表明,对于J55钢,在1 350 ℃时至少保温30 min才能使其晶粒尺寸达到连铸过程中当时的奥氏体晶粒级别。以往采用高温热拉伸实验模拟测量铸坯高温热塑性实验中,多未考虑连铸过程中的实际奥氏体晶粒大小,实验结果不能很好地反映高温铸坯的热塑性。     

连铸圆坯凝固传热过程的数值模拟

研究和开发了连铸凝固传热过程数值模拟程序,并以圆铸坯为研究对象,计算了铸坯表面温度分布和凝固壳厚度,用该模型处理了凝固时相变所产生的结晶潜热.结果表明,计算出的表面温度、坯壳厚度等数据与实验数据相符合,并且对生产实践有较好的指导作用.它可用来优化连铸工艺参数.是进一步开发在线控制模型的基础.     

专利信息

正发明名称——连铸板坯三维动态配水水量设定及可控轻压下实现的方法摘要本发明属于冶金连铸工艺技术领域。涉及一种三维动态二冷配水水量设定及可控轻压下实现的方法。所述三维动态二冷配水水量设定的方法包括建立三维动态二冷配水模型和二冷配水水量的设定。本发明在二冷水量控制过程中考虑了铸坯表面横向温度分布和冷态铸机的冷却能力的影响,同时考虑了不同季节对铸坯表面温度的影响,使二冷     

连铸板坯二冷模型及配水制度的优化

建立连铸板坯的二维凝固传热数学模型，运用有限差分法求解并编制计算机程序。通过优化二冷配水制度来达到改善铸坯质量的要求。在确定目标表面温度时进行相应的铸坯高温力学性能实验，针对鞍钢生产过程中铸坯质量的实际问题设计了一种新的冷却水表。     

连铸坯凝固传热数学模型的研究

建立连铸坯凝固传热数学模型，利用现场实测数据对所建模型进行了验证，并对影响铸坯温度和坯壳厚度的拉坯速度、浇注温度、二冷区水量等因素进行了分析。结果表明：模型的计算精度满足实际生产的需要，影响因素中，拉坯速度和二冷区水量对铸坯温度和坯壳厚度的影响最大。因此调节拉速，改善二冷区制度是铸坯生产工艺中的重要操作。     

湿型砂砂温解决办法

介绍了一套简单、实用的旧砂砂温解决办法，旨在抛砖引玉，给一直饱受砂温困扰而又束手无策的同行一些启发和帮助。     

水泵高温测试系统的研制

研制一套水泵高温测试系统,给出该系统的具体电气设计原理方案。该系统利用水塔原理,增大压力促使水的沸点提高,较好地解决了当水温超过100℃时会沸腾导致试验无法正常进行的问题。该系统同时满足水泵对温度、精度、安全性等多方面的要求,可进行水泵安全及性能测试。     

The effect of water vapor on the oxidation behavior of Ni-Pt-Al coatings and alloys

Turbines fired with hydrogen or syngas from coal gasification will have significantly higher water vapor contents in the combustion gas than natural gas fired turbines. The effect of increased water vapor on alumina-forming coatings and model alloys was investigated at 1100 °C in furnace cyclic testing. Increasing the water vapor content from 10% to 50 vol.% increased the amount of scale spallation on undoped alumina-forming alloys. Compared to dry O₂, increased spallation was observed for β and γ/γ' phase coatings on the substrates of alloys 142 and N5. In all cases, the addition of water vapor appeared to reduce the formation of alumina whiskers and ridges at the scale-gas interface, but did not significantly change the alumina growth rate. The addition of water vapor may have a detrimental effect on the selective oxidation of Al in γ/γ' alloys and coatings.     

Effect of increased water vapor levels on TBC lifetime with Pt-containing bond coatings

To investigate the effect of increased water vapor levels on thermal barrier coating (TBC) lifetime, furnace cycle tests were performed at 1150 °C in air with 10 vol.% water vapor (similar to natural gas combustion) and 90 vol.%. Either Pt diffusion or Pt-modified aluminide bond coatings were applied to specimens from the same batch of a commercial second-generation single-crystal superalloy and commercial vapor-deposited yttria-stabilized zirconia (YSZ) top coats were applied. Three coatings of each type were furnace cycled to failure to compare the average lifetimes obtained in dry O₂, using the same superalloy batch and coating types. Average lifetimes with Pt diffusion coatings were unaffected by the addition of water vapor. In contrast, the average lifetime of Pt-modified aluminide coatings was reduced by more than 50% with 10% water vapor but only slightly reduced by 90% water vapor. Based on roughness measurements from similar specimens without a YSZ coating, the addition of 10% water vapor increased the rate of coating roughening more than 90% water vapor. Qualitatively, the amount of β-phase depletion in the coatings exposed in 10% water vapor did not appear to be accelerated.     

不锈钢板坯内外弧尺寸差异分析及解决措施

结合304奥氏体不锈钢高温凝固特性及现场连铸浇铸参数,分析304不锈钢连铸铸坯内外弧宽度尺寸相差约为4～7 mm的具体原因,如结晶器内外弧冷却不同、内外弧铜板锥度不同、水口不对中等。详细研究因结晶器内外弧冷却不同对铸坯内外尺寸的影响,实践证明,调整结晶器内外弧水量可以有效改善内外弧铸坯尺寸差异问题。     

水的属性对石膏型性能的影响

在固定石膏品种及制备工艺的条件下，研究了水温从２０℃至５０℃，地下水、蒸馏水、磁化水等不同水质对石膏性能的影响。试验表明：随着水温的上升，石膏浆体的流动性下降，胶凝硬化时间缩短，硬化体的强度、收缩增加。蒸馏水及磁化水均使石膏硬化后强度显著增高，收缩明显加大，对石膏浆体的流动性及胶凝特性影响较小。     

水处理技术在纯水液压系统中的应用

在纯水液压系统中，采用纯水取代矿物油作为压力介质，保持水质长期稳定是确保水压系统长期可靠工作的前提。本文比较了生活饮用水和纯水对水质要求的异同，结合水处理技术，在颗粒杂质、腐蚀、沉积、微生物、系统清洗等方面探讨了水质问题可能对纯水液压系统的不利影响及相应对策，给出水压系统水质参数的推荐值，最后简述了对水压系统在使用过程中定期清洗的具体实例。     

水压轴向柱塞泵配流盘最小水膜厚度的理论分析——结构参数的影响

最小水膜厚度是保证配流盘静压支承工作的基本条件，本文提出了最小水膜厚度应满足的基本要求，在两种不同的运动副表面粗糙度下，分别讨论了配流盘静压支承的主要结构参数对最小水膜厚度的影响，另一方面，分析结果又为结构参数的设计提供了参考依据。     

纯水溢流阀的工作稳定性研究

综述了纯水溢流阀工作稳定性的研究成果,对纯水溢流阀工作稳定性进行了计算机仿真分析,结果表明:工作介质、阀口直径、阻尼力、供液流量及主阀弹簧刚度是影响纯水溢流阀工作稳定性的重要因素.     

Effect of polymeric structure on the corrosion protection of epoxy coatings

Two epoxy resins, EP and EPA, with similar backbone structure but different water affinity, was obtained by curing o-cresol novolac epoxy resin with phenol novolac resin and phenol novolac acetate resin, respectively. By using these two resins, the effect of the polymeric structure on the corrosion protection of the coatings was studied. The free volume in EPA is larger than that in EP as demonstrated by room-temperature density measurement and positron annihilation, while water sorption of EPA is only half of that of EP. Therefore, water affinity of the resin is more important in determining water sorption of the resin than free volume. The cross-sectional area of water passage at coating/metal interface (A_w) was estimated using the electrochemical impedance spectroscopy and compared with that in the resin matrix (A_cs). It was found that, for EPA, A_w is much less than A_cs, which suggests a significant narrowing of water passage at the coating/metal interface. This narrowing of water passage at coating/metal interface due to the formation of a hydrophobic layer can greatly improve the corrosion protection of the coating.