宽断面板坯结晶器内钢水流动、传热和凝固过程的数值模拟

建立了求解宽断面板坯结晶器内的钢液流动、传热和凝固数学模型,研究了不同浸入式水口结构、铸坯宽度、铸坯厚度和拉速等工况条件下,宽断面板坯结晶器内的流动、传热和凝固行为。结果表明：随着铸坯的宽度从1 800 mm增加2 200 mm时,从浸入式水口侧孔出来的射流在结晶器下部的影响范围更广;宽断面结晶器中的浸入式水口结构对不同铸坯断面和拉速下的流动和凝固行为产生较大的影响;在生产中需根据宽断面结晶器的流动及传热特点进行水口结构及工艺参数的优化。     

水岛厂增大连铸异形坯断面扩大H型钢产品范围

日本川崎钢铁公司水岛厂通过增大连铸异形坯的断面尺寸,实现用一种连铸异形坯生产H300×300～H900×300的H型钢。该厂原来用连铸异形坯生产H型钢的最大规格为H800×300mm。大于此规格的H型钢,需用连铸板坯作为原料,经两火轧制而得到成品。最近,该厂增大了连铸异形坯的断面尺寸,即异形坯的腹板高度增大100mm,腹板厚度增大20mm,连铸异形坯尺寸为560×400×140×75mm。使用这种大断面连铸异     

国内动态

2003年武钢连铸生产情况 2003年武钢三个炼钢厂连铸机完成的各项指标见表1。一炼钢厂方坯连铸机浇铸断面最大为250mm×280mm;二炼钢厂四台板坯连铸机浇铸厚度210、230和250mm,宽度900～1600mm;三炼钢厂三台一机两流连铸机浇铸厚度210、230     

大断面立式半连铸坯凝固微观组织的数值模拟

根据半连续铸造过程的特点,以尺寸为2 800 mm×900 mm的大断面板坯为研究对象,建立了有限元(Finite Element)和元胞自动机法(Cellular Automaton)相结合的CA-FE模型,模拟计算了半连续铸造凝固过程的温度场和三维微观组织。探讨了过热度、拉坯速度、二冷强度等因素对板坯微观组织的影响。     

宽厚板坯外弧角横裂控制实践

为了实现大单重钢板采取连铸坯生产,南阳汉冶特钢有限公司2011年5月份投建了国内最大断面的宽厚板坯连铸机(厚420mm×宽2700mm),由于投产后以稳产为主,未及时进行相关工艺参数调试,导致起初在生产300 、350mm厚度的普碳系列钢、低合金（包括含微合金化元素的低合金）系列钢连铸坯时外弧角横裂纹严重。后通过一系列措施调整后,有效解决了特厚板坯外弧角横裂纹,满足了大生产需要。     

不锈钢连铸板坯表面裂纹原因分析

采用直弧型连铸机生产厚180 mm、200mm,宽1 030～1 240 mm的不锈钢板坯,铸坯出现裂纹缺陷.就裂纹形成的原因进行了分析,提出了改进工艺措施,取得了较好的效果.     

小方坯连铸机凝固传热软件的编制

应用数值传热学基本理论,分析了小方坯连铸机在结晶器和二次冷却区凝固传热的特点,并结合现场实际,使用Delphi开发工具编制了小方坯连铸机凝固传热软件。通过实际生产数据对软件进行校正,对铸坯进行了数值模拟计算,结果表明：当浇铸断面为165 mm×165 mm的铸坯时,拉速每增加0.1 m/min时,结晶器末端坯壳厚度减少0.5～0.8 mm,切割枪处表面中心温度升高12 ℃。     

动态轻压下技术在板坯连铸机上的应用实践

轻压下可显著改善铸坯中心偏析与缩孔、疏松缺陷。以某公司新改建投产的板坯连铸机为对象，针对其二冷传热、理论压下量与压下效率开展了理论计算研究，并在此基础上开展了现场试验。结果表明：拉速对铸坯表面温度、压下区间和理论压下量无显著影响，但拉速增加0.1 m/min,两相区增长0.75 m,结晶器出口坯壳厚度减薄约0.5 mm;铸坯中心固相率f_s由0.3增加至0.9时，Q345压下效率由35%近似线性降低至6.7%。现场试验表明，对200 mm厚度的Q345钢采用6.0 mm压下量时，可更显著的改善其中心偏析与缩孔疏松缺陷，且未引发压下裂纹。     

连铸板坯纵裂原因分析

根据宝钢连铸大生产实际,统计分析了连铸板坯发生纵裂的原因,影响板坯纵裂的主要因素有钢的成份,过热度,拉速,断面,保护渣等,通过采取一定的措施,使连铸坯纵裂指数有一定的改善。     

420 mm特厚板坯连铸机生产实践

特厚板材作为一种当前具有较高附加值的板材产品受到钢铁企业的重视。连铸生产特厚板坯与模铸相比具有生产高效且节约能源的优点,因此,钢铁企业不断改建或新建连铸生产线生产特厚板坯。重点阐述了中冶赛迪自主设计的用于生产420 mm特厚板连铸生产线的特点、相关技术和在新余钢铁公司的工业应用。生产实践表明,该连铸机已经可以稳定生产最大厚度为420 mm的连铸板坯,铸坯表面和内部质量优良,轧制板材满足用户要求。     

马钢低碳钢板坯高拉速连铸技术的应用

为了进一步解决连铸高拉速条件下的板坯质量问题,马钢有针对性地开展了低碳钢板坯高拉速连铸技术研发工作。通过采用高效连铸防粘结技术、高效强冷结晶器控制技术、低黏度保护渣优化控制技术、水口堵塞控制技术、动态二冷凝固控制技术等技术措施,解决了高拉速条件下出现的坯壳凝固不均匀、结晶器卷渣、铸坯质量等技术难题;稳定提升1 200 mm宽断面(厚度230 mm)低碳钢铸坯拉速至1.8 m/min;拉速由1.6提至1.8 m/min之后,炉均可减少浇铸时间2.5 min,连铸平均连浇炉数达到6炉以上。技术改进后,有效缩短了浇铸周期,提高了生产效率。     

连铸工艺参数对板坯凝固终点的影响

以Q235钢为试验对象,利用射钉法在铸坯1/4位置处测量出230 mm×1 510 mm断面在1.05 m/min拉速下的坯壳厚度,以此为基础,优化凝固计算模型,确定液相穴长度及凝固终点,并验证了铸机预报结果;通过计算结果分析连铸拉速、浇铸过热度及二冷比水量等工艺参数对连铸板坯的凝固终点位置的影响,得到了液芯长度与拉速、比水量等工艺参数之间的拟合关系,从而获得铸坯的凝固规律,为铸坯凝固末端轻压下及电磁搅拌技术的应用提供了有效的依据。     

连铸板坯表面纵裂纹预测模型智能化定制方法

钢铁产品制造过程中,在线预测铸坯质量缺陷产生位置,并对存在缺陷的铸坯及时下线清理有助于提升连铸连轧生产稳定性,实现钢铁企业节能减排、绿色化生产。然而,连铸生产过程具有多变量、时变性和多态性等特点,必须结合设备、钢种、缺陷的特性,定制铸坯质量缺陷预测模型,才能够准确预测铸坯质量缺陷。因此,将数据通信技术、人工智能技术、C#与Matlab混合编程技术等相结合,建立了智能化铸坯质量在线判定系统,研究了铸坯质量预测模型智能化定制方法,并以板坯纵裂纹预测模型为例,介绍模型定制过程。研究结果表明,该方法能够辅助工艺工程师针对钢种及缺陷智能化定制预测模型,降低模型开发及优化难度,提高铸坯质量预测模型的可靠性。     

薄板坯连铸结晶器内钢水凝固传热数值模拟

为研究薄板坯连铸高拉速下结晶器内坯壳生长过程,利用ANSYS有限元模拟软件,建立了CSP薄板坯连铸结晶器内钢水凝固传热数学模型,并通过实际测量得到的凝固坯壳厚度验证了模型的合理性。对结构用钢Q235B钢种,1 500 mm×60 mm规格在结晶器内凝固过程进行了模拟,研究了不同拉速、不同结晶器冷却水量对凝固的影响。研究结果表明,随着拉速降低,坯壳厚度增加;随着结晶器水量增大,坯壳厚度增加,模拟结果与实测结果相符合,为实际生产优化工艺参数提供了理论参考。     

薄板坯连铸连轧技术综述

本文介绍了薄板坯连铸连轧技术的发展过程,总结和分析了薄板坯连铸连轧生产工艺的实质、特点、类型及其关键技术,展望了薄板坯连铸连轧技术的发展趋势,并针对我国薄板坯连铸连轧的生产提出了一些尚待解决的问题和努力方向。     

高拉速薄板坯连铸中碳钢保护渣开发与应用

针对在高拉速情况下薄板坯连铸过程中频繁出现"冷齿"、黏结以及铸坯表面纵裂纹较多等问题,依据中碳钢凝固收缩特性并结合现场实际生产情况,开发了一种适合在高拉速情况下薄板坯中碳钢连铸用保护渣。生产实践表明,在拉速提高后,使用新型保护渣基本避免了铸坯表面纵裂纹的产生,也无"冷齿"、黏结等报警现象出现,铸坯质量显著提高,完全满足生产要求。     

400 mm特厚板坯尾坯浇铸工艺的研究

板坯尾坯浇注为非稳态浇注过程，400 mm特厚板坯尾坯常伴随着表面横裂纹和中心缩孔质量缺陷。研究了不同的尾坯浇注拉速工艺和尾坯封顶工艺对特厚板坯尾坯质量的影响。结果表明：控制尾坯浇铸拉速v＜0.5 m/min的时间t＜5 min，使得矫直区尾坯表面温度在910 ℃以上，能够有效降低铸坯的表面横裂纹；尾坯采用无水封顶工艺，能够有效降低铸坯的中心缩孔。通过采取有效措施，特厚板坯尾坯废品量由改善前的月平均242 t降低到月平均30 t，降低了87.9%；尾坯中心缩孔长度由（3.0～3.5） m缩短到（1～2） m，效果明显。     

薄板坯连铸连轧生产线的技术现状

分析了国内外薄板坯连铸连轧生产工艺和技术现状，重点介绍了CSP、ISP、FTSP、CONROLL工艺的技术特点及薄板坯连铸连轧的一些关键技术。     

The production of high-density hollow cast-iron bars by vertically continuous casting

Hollow cast-iron bars with an outer diameter of 60-300 mm, a wall thickness of 7-40 mm and a length of 10 m or longer were produced massively by vertically continuous casting. The whole casting processes were analogous to the casting processes of solid bars by horizontal continuous casting. The metallographic microstructure, the distribution of chemical composition along their radius direction and the mechanical properties of the hollow bars were investigated. The results show that the hollow cast-iron bars are compact and few shrinkage cavities and shrinkage porosities exist in them. Their graphite grains or their eutectic colonies are very fine and their mechanical properties are superior to that of bars produced by sand casting. Their chemical composition is distributed uniformly along their radius direction and no segregation was observed.     

济钢300 mm厚板坯连铸机的工艺优化

济钢5号连铸机生产300 mm厚度铸坯时出现许多质量问题。出现的铸坯缺陷有外弧角横裂、表面纵裂纹、中间裂纹。现场实践表明,外弧角横裂产生的主要原因是铸坯在弯曲之前冷却过强。通过喷嘴改造、调整冷却强度消除了外弧角横裂。通过优化浸入式水口尺寸和调整保护渣性能基本消除了表面纵裂纹。通过优化轻压下工艺和消除机械间隙消除了中间裂纹。工艺优化后取得了良好的表面质量和内部质量。