铸坯火焰清理机烧嘴火焰特性模拟

 板坯火焰清理是利用高温火焰气割、熔除作用去除表面缺陷,获得高质量产品的一种方法。目前,火焰清理机的研究主要集中在提高生产加工精度、优化控制过程、合理分配介质配比等方面。采用CFD软件模拟仿真烧嘴火焰可以清晰地反映火焰流动规律,揭示其本质,以解决实际问题。以鞍钢炼钢总厂装备的火焰清理机烧嘴作为研究对象,建立烧嘴介质流场数学模型,利用CFD瞬态燃烧模拟方法模拟火焰清理机烧嘴火焰由预热态转向清理态的全过程,得出了烧嘴处于各工作状态下火焰温度场和速度场,通过对结果的分析,揭示烧嘴火焰内部特性及板坯熔池生长规律,为烧嘴的功能特性分析和优化设计提供理论依据。     

钢坯手工火焰清理枪

手工火焰清理枪是从日本引进的钢坯清理专用工具。该枪效率高、质量好、使用安全,具有70年代末期的先进水平。烧嘴系清理枪的主要部件,其功能是使高压氧气和燃料煤气混匀,对板坯表面存在的缺陷实行高温熔化、清,从而提高板坯的表面质量。但烧嘴在清理过程中直接与钢坯表面接触而产     

宝钢1880热轧加热炉火焰长度研究与改进

对1880热轧1#加热炉烧嘴火焰长度进行研究,通过测定烧嘴火焰长度及温度曲线证实了1#炉板坯中间温度低的原因为烧嘴火焰过短。通过理论分析确定了增加烧嘴火焰长度的方案,并利用计算机仿真及燃烧试验验证了方案的有效性。     

影响连铸板坯火焰切割机效率的因素及采取的措施

对于采用在线火焰切割机进行连铸板坯切割的炼钢厂来说,连铸板坯火焰切割机的切割效率不但和切割设备检修维护的功能精度密切相关,而且受能源介质气体和操作参数的选取直接影响,科学合理的板坯切割对连铸板坯的切割质量、能源消耗和工作环境等的影响十分关键。它直接影响着连铸的技术经济指标。在分析影响连铸板坯火焰切割机切割效率的因素基础上提出提高其切割效率的措施。     

迁钢公司热轧板坯加热温度均匀性测试研究

通过对迁钢公司板坯加热过程进行在线测试,分析了影响板坯温度均匀性的原因,改进了加热炉侧烧嘴结构。通过调整加热炉侧烧嘴火焰长度、扩散角度和操作制度,改善了板坯轧制后的温度均匀性。     

加热炉烧嘴火焰长度控制技术研究

对加热炉SDF调焰烧嘴使用中出现的板坯长度方向温度不均匀,在RT2温度曲线中间温度较高、两端温度较低,温度偏差较大的问题进行研究,发现主要原因是烧嘴结构设计上存在问题,烧嘴火焰长度过长而且不利调节。通过烧嘴燃烧模拟计算,确定二次风对侧烧嘴前压力场变化的影响,使压力控制值能够满足获得合理火焰长度的需求。在烧嘴头部增加煤气扩散片,并合理调节二次助燃风阀门的开度,解决火焰过长造成的温度偏差大问题。     

连铸机械火焰清理能源气体控制方案与设计

近年来随着自动化水平的提高,板坯连铸机的火焰清理由人工清理逐渐发展为自动化的机械清理,而能源气体的自动控制是一个难点,这方面的配套工作并未成熟,本文介绍了基于连铸机械火焰清理中能源气体压力控制的工艺流程,设备配置,重点说明工艺对控制及操作的要求,对应的自动控制实施策略及控制功能,解决了机械火焰清理中存在的能源气体控制调节问题.     

板坯火焰清理机能源介质系统设计

以国内某钢厂火焰清理机生产线的设计实例,对火焰清理生产线能源介质系统的组成、流程以及消耗量等情况进行了简要的介绍.火焰清理机能源介质主要包括氧气、天然气、压缩空气、氮气等,在清理周期的各阶段火焰清理机能源介质的消耗量存在较大差别,在设计过程中要考虑能源介质系统的最大瞬时消耗量以及持续时间,必要时增加储气设施.     

板坯清理方法的优化

试验了舞钢公司3种断面的板坯料分别采用传统火焰、改进传统火焰和改进传统火焰＋碳弧气刨3种清理方式，对比分析了板坯表面缺陷的数量、清理表面缺陷花费的时间和费用。研究表明，通过降低走枪角度和形式，同时运用碳弧气刨技术，可以减少钢板表面缺陷，提高板坯质量，降低生产成本。     

板坯自动火焰清理机在鞍钢连铸生产中的应用

在连铸板坯生产过程中,板坯表面和皮下缺陷会严重影响轧制成品的质量。使用板坯自动火焰清理机清理板坯表面是去除板坯缺陷,提高成品质量的有效手段。介绍了鞍钢首台四面板坯自动火焰清理机的技术参数、工作原理、工作流程和应用情况,使用该火焰清理机后,板坯冷轧钢卷表面缺陷指数比使用前降低57.6%以上。     

IF钢热轧板翘皮缺陷的加热工艺改进

京唐公司热轧厂在IF钢生产过程中出现了热轧工序导致的翘皮缺陷。经过系统分析,认为是板坯加热温度不均匀,以及轧制过程中板坯尾部温降快、轧机冷却水密封效果不佳等问题综合导致的。主要介绍首钢京唐热轧厂在消除IF钢翘皮缺陷攻关工作中采取的加热工艺措施。通过调整烧嘴开度优化炉内温度场,并按照轧制过程中的温差需求控制板坯头尾和宽度方向温差。经过黑匣试验验证,板坯加热质量达到预期目标,最终消除了热轧工序导致的翘皮缺陷。     

高碳工具钢表面翘皮缺陷分析及控制措施

利用扫描电镜和能谱仪对热轧高碳工具钢表面翘皮缺陷进行分析,结果为该部位在热轧工序发生了明显的脱碳反应,粗大的脱碳晶粒导致带钢表面局部塑性变差,在热轧过程中由于带钢不同部位塑性不同,导致其变形量不同,最终产生翘皮缺陷。对高碳工具钢开展热模拟试验,摸索出该材料的高温热塑性,通过控制热轧板坯装炉温度、板坯在炉时间、出炉温度以及设置合理的精轧温度,有效控制了高碳工具钢表面翘皮的发生。     

莱钢钢坯防氧化的研究与应用

在实验室内研究钢坯高温防氧化机制和高温下腐蚀防护原理。把喷涂的小试样和正常的热送钢坯一起放进加热炉,通过系统分析钢坯从连铸到加热炉过程中的温度变化、钢坯表面变化,特别是氧化情况调查分析,研究莱钢钢坯防氧化配方以及在钢坯上实施喷涂的方法,以减少钢坯在加热炉中烧损,提高钢坯的成材率。确定了防氧化涂料的配方并进行试验,试验中喷涂钢坯未对轧制制度产生影响,减少了钢坯的表面氧化,提高了钢材的表面质量。     

热连轧低合金钢边部横裂形成原因分析

通过采集现场过程数据,从温度、成分、相变、晶粒形貌、轧制变形应力等方面对低合金钢Q355B宽规格钢板在热连轧过程中产生边部横向裂纹缺陷的原因进行机理分析.结果 表明,宽规格低合金钢边部横向裂纹产生原因与板坯宽度方向温度均匀性相关,边部局部温度过低导致两相区和非再结晶区域轧制,边裂区晶粒度尺寸和形貌与正常区有明显差异,从...     

连铸板坯二冷高温区传热均匀性研究与优化

在板坯连铸过程中,二冷区传热的均匀性对铸坯表面与内部质量均有重要的影响。首先对国内某钢厂二冷各区的喷嘴进行了喷淋性能测试,根据各冷却区喷嘴的布局及2 000 mm×250 mm断面包晶桥梁钢板坯连铸生产过程的各区水量分布,建立了铸坯三维凝固传热有限元计算模型,模拟分析了铸坯在二冷区内的动态凝固传热行为。在此基础上,优化调整了连铸二冷高温区的喷嘴布局。结果表明,某钢厂原二冷区喷嘴布局条件下,其高温区的铸坯表面温度沿其横向波动较大。典型生产工艺下,二冷4区出口处的铸坯宽面表面横向温差最大,即距角部313 mm处的宽面表面温度最高为1 073 ℃,而距角部873 mm处的宽面表面温度最低为996 ℃,温差达77 ℃。而当铸坯进入二冷弧形区时,铸坯表面的横向温度分布逐渐趋于均匀。将二冷2区的喷嘴安装高度由距铸坯表面170提升至200 mm、3区和4区的喷嘴安装高度由距铸坯表面200提升至240 mm,可使铸坯在高温区内的表面横向温差最大值降至30 ℃以下,大幅改善铸坯表面温度分布的均匀性。     

IF钢连铸坯表层夹杂分布特征的试验

 夹杂物是影响IF钢表面质量的重要因素。对IF钢连铸坯表面进行在线火焰自动清理时,确定不同状态连铸坯的最佳清理深度非常重要。针对IF钢浇次第2块铸坯、稳态铸坯及头罐与第2罐的交接坯,在每块铸坯的内弧和外弧面分别沿宽度方向等距离共取28个分析试样,每个分析试样尺寸为29 mm×21 mm×30 mm,研究不同清理深度下夹杂物的形态、数量、最大尺寸的变化情况。结果表明,随着清理量的不断增加,浇次第2块铸坯20～50 μm夹杂物的数量不断减少,大于50 μm夹杂物的数量略有增加,稳态坯和交接坯大于20 μm夹杂物的数量略有降低。在铸坯表面未清理时,3块铸坯表面最大夹杂物尺寸分别为500、200、200 μm,如果考虑影响钢板表面质量夹杂物的临界尺寸为100 μm,则浇次第2块铸坯清理深度应为4～5 mm,稳态坯和交接坯的清理深度应为2 mm。     

X80管线钢边部裂纹成因分析与改进

管线钢属于能源用钢,涉及安全服役问题,对其质量要求也较为严格。针对管线钢在热轧轧制过程出现的边部裂纹缺陷,从宏观特征和微观形貌进行了机理分析。分析表明,边部裂纹形成原因与板坯减宽量、表面温差等存在一定对应关系。通过使用立辊减宽,减宽量小于30 mm;或使用定宽机减宽,减宽量大于150 mm进行试验。缺陷发生率明显降低,使得X80管线钢边裂缺陷从15%左右降低至4%以下,有效提升了市场占有率和客户满意度,为企业创造良好的经济效益和社会效益。     

压力容器用钢初轧生产工艺研究与控制

在压力容器用钢生产过程中,初轧工艺是一个关键控制过程。对成品缺陷分析后发现,初轧是裂纹出现的源头工序,初轧板坯表面存在两类典型裂纹缺陷,两者形成的机理不同。通过机理研究和对现场跟踪分析,找出了初轧板坯表面裂纹缺陷产生的主要影响因素,并针对性地制定了降低钢锭装炉温度、优化加热模型、采用轻压下规程轧制、修改火焰清理模式等工艺改进措施,这些措施实施后钢坯表面质量显著改善,成品合格率提高10%左右。     

1 850 mm×230 mm板坯连铸结晶器流场与温度场数值模拟

为研究连铸工艺参数对结晶器内部钢液的作用规律,对涟钢1 850 mm×230 mm板坯连铸结晶器流场和温度场进行了系统的数值模拟,研究了不同吹氩量(0～7 L/min)、不同水口浸入深度(110～150 mm)和不同拉速(0.9～1.2 m/min)对结晶器内钢液行为的综合影响。结果表明,随着吹氩量增加,自由液面的钢液流速和温度总体呈现降低的趋势;随着水口浸入深度增加,自由液面的钢液流速先降低后增加;随着拉速增加,自由液面的钢液流速增加;水口浸入深度和拉速对温度场的影响较小。当吹氩量为5 L/min、水口浸入深度为130 mm、拉速为0.9 m/min时,结晶器自由液面具有较小的钢液流速和湍动能,同时液面具有较好的温度均匀性。通过数值模拟研究,为合理选择结晶器相关工艺参数提供了理论依据。