水平连铸机的现状和发展(续五)

<正> 5 水平连铸坯的质量钢水在水平连铸结晶器中凝固时,初生坯壳的形成过程如图22所示。随着前一拉坯周期的结束和新的拉坯周期开始,已形成的凝固坯壳沿着拉坯方向脱离分离环,此时新的钢水进入结晶器。在分离环和结晶器交界处的钢水,受到结晶器、     

水平连铸机的现状和发展(续四)

<正> 4.2 连铸工艺 4.2.1 拉坯参数的确定在水平连铸中,结晶器振动式铸机采用的是在线连续式拉坯制度,而结晶器固定式铸机采用的是拉—停、拉—推、拉—推—停、拉—停—推或拉—停—推—停的间隙式拉坯制度。因后者更为普遍,故这里主要讨论结晶器固定式铸机的拉坯参数。水平连铸拉坯参数中有三个最基本的量:拉坯频率、推(停)拉时间比和反推量。 4.2.1.1 拉坯频率对于不同的水平连铸机,技坯频率差别     

组合式结晶器内连铸坯皮下气泡的形成

通过对有关文献的评述,讨论了连铸板坯皮下气泡的形成原因和分布特点,说明连铸过程中组合式结晶器角缝中上升气流吹入钢水可造成连铸坯皮下气泡。降低钢水过热度、降低拉速以促使结晶器内钢水尽快形成稳定坯壳,从而可以抵抗气流吹入,减轻皮下气泡的形成。由于在组合式结晶器内连铸坯皮下气泡的产生是难以避免的,所以棒材生产线的方坯连铸机不宜采用组合式结晶器,采用管式结晶器是当前的发展趋势。     

应用Fluent对40Cr管坯水平连铸过程中温度场及传热的研究

以水平连铸40Cr圆坯结晶器内温度场分布为研究对象,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验共同研究了管坯在不同拉坯工艺条件下,结晶器内40Cr钢液温度场分布及凝固传热过程,并对不同拉坯参数下铸坯试样进行了检测分析.分析结果表明:水平连铸拉坯工艺参数:拉速V=2.35 m/min,浇注温度T=1540℃,中间包过热度△T=36℃的拉坯参数下,结晶器内的温度场分布均匀稳定,铸坯质量好,产量高.采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验可以有效地分析在不同拉坯工艺条件下水平连铸结晶器内的温度场分布及凝固传热过程,制定合理的拉坯工艺参数,减少管坯缺陷的发生,提高铸坯质量.     

应用Fluent对水平连铸40Cr管坯温度场分布及传热的研究

本文以水平连铸40Cr圆坯结晶器内温度场分布为研究对象,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验共同研究了管坯在不同拉坯工艺条件下,结晶器内40Cr钢液温度场分布及凝固传热过程,并对不同拉坯参数下铸坯试样进行了检测分析。研究发现：水平连铸拉坯工艺参数：拉速V＝2.35(m/min),浇注温度T＝1540℃,中间包过热度ΔT＝36℃的拉坯参数下,结晶器内的温度场分布均匀稳定,铸坯质量好,产量高。研究表明,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验可以有效分析在不同拉坯工艺条件下水平连铸结晶器内的温度场分布及凝固传热过程,并进一步制定合理的拉坯工艺参数,降低管坯质量缺陷的发生,提高铸坯质量。     

拉坯速度对无氧铜水平连铸薄板坯温度场的影响

以无氧铜水平连铸薄板坯为研究对象,使用ProCast铸造仿真软件进行了不同拉坯速度下连铸薄板坯的温度场仿真分析,给出了结晶器出口处的铸坯表面温度与拉坯速度的函数关系。结果表明,结晶器出口处的铸坯表面温度随拉坯速度的增加呈线性增大趋势。     

连铸小方坯与结晶器间摩擦力的测试与研究

连铸坯与结晶器间摩擦力是反映铸坯表面质量、优化工艺参数和进行拉漏预报的有效参数。本文通过对连铸小方坯与结晶器摩擦力的测量,分析了结晶器状态、冷却水量、液面波动、暂停拉坯以及设备、工艺、操作等因素对此摩擦力的影响。     

不同工艺条件下小方坯连铸结晶器内的热力学行为

角部表面纵裂和偏离角裂纹是小方坯连铸中的常见缺陷。通过建立小方坯连铸结晶器内铸坯与铜管热-力耦合有限元模型,研究了不同拉速条件下小方坯在结晶器内的热-力学行为。计算分析了拉速、钢水过热度和结晶器锥度等工艺因素对结晶器内坯壳温度分布和塑性应变的影响。结果表明,铸坯角部纵裂和偏离角裂纹容易在结晶器下部发生;提高拉速、降低钢水过热度、采用多锥度结晶器均有利于降低亚包晶钢坯壳凝固前沿偏离角区域的拉应变及其裂纹倾向。一定条件下,高拉速有利于改善结晶器区域坯壳厚度和温度的均匀性、降低亚包晶钢小方坯连铸结晶器内常见裂纹的发生倾向。     

电液型水平连铸拉拔装置的设计和试验

水平连续铸锭是一项新型技术,它在节约能源,提高成材率和改善铸坯质量等方面有明显的经济效果。并具有设备结构简单、成本低廉、占地面积小、操作方便等优点,特别适于我国中小型冶金企业浇铸车间的技术改造和有色合金铸造。 一、概述 水平连铸拉拔装置是水平连铸设备的重要设备。 为了防止凝固坯壳与结晶器粘结而不使铸坯拉破,连铸通常采用了“结晶器振动——     

水平连铸钢坯初生凝固壳的形成

分析了水平连铸的拉坯制度对钢坯表面质量的影响，论述了结晶器入口处齿形初生坯壳的形成机理及其热力学稳定性，提出了水平连铸钢坯齿形初生坯壳迅速平滑化的概念。     

水平连铸电控参数的实时采集与控制

为实现水平连铸自动控制,给出了利用中间包、结晶器、铸坯和拉坯参数对生产工艺进行干预控制的方法。首先,分析了水平连铸的拉坯过程及主要被测对象、参数;在此基础上,建立了基于PROFIBUS-DP的系统框架,并说明了主站和从站之间的通信;最后根据所测参数,由主站做出判断,实时预警和干预生产。     

水平连铸圆坯裂纹形成原因及防止措施

通过对水平连铸圆坯裂纹的成因分析,提出结晶器结构应符合铸坯凝固收缩规律、拉坯过程应尽可能采用高拉速、大推程的拉坯制度,严格控制钢水的过热度、成分和纯净度等解决铸坯裂纹的措施.这些措施在鞍钢集团重型机械公司铸钢厂水平连铸实施后取得良好效果.     

唐钢薄板坯连铸高拉速技术优化研究

唐钢薄板坯连铸连轧线在2012年围绕提高连铸拉速对薄板坯连铸机进行工艺技术优化,优化后连铸工作拉速由原来的4 m/min以下提高到4.5～5.5 m/min,最高拉速可以达到6.0 m/min。为解决连铸拉速提高后铸坯质量缺陷增加的问题,对高拉速保护渣、浸入式水口、结晶器冷却方式和结晶器窄板进行技术优化研究。通过优化,连铸坯的裂纹缺陷率降至0.1%以下,表面夹渣缺陷率不高于0.03%,结晶器铜板寿命显著延长,漏钢率不高于0.1%,实现了高拉速下薄板坯连铸的稳定生产。     

小方坯连铸机高拉速技术改造和生产实践

高拉速、高效连铸一直是连铸技术的发展方向,小方坯连铸高拉速还可能实现高温出坯和直接轧制。针对某钢厂现有170 mm×170 mm方坯连铸与生产条件,探索了通过采用多锥度结晶器、非正弦振动、结晶器保护渣调整和优化二次冷却等措施进行高拉速技术改造。实现了现有铸机拉速提高50%的生产目标,铸机单流产量达到35 t/h以上,生产拉速由2.0～2.3 m/min提高至2.7～3.1 m/min,最高拉速达到3.45 m/min。基于生产实践,总结了高拉速连铸生产实践的冶金效果;研究表明,为了保证铸坯质量,高拉坯连铸对铸机和工艺的精细化设计提出了更高的要求。     

新型气膜约束成形铝合金连续铸锭的研究

设计了一种新型气膜约束铝合金连铸结晶器,在结晶器与初凝壳之间可以形成气膜.设计思想是减少结晶器内的横向散热,形成连铸坯近似单向散热的条件,降低结晶器内的液穴深度,缩短初凝壳长度,从而减少或消除铝合金连铸坯内部缺陷,提高铝合金连铸坯内外品质.对新型结晶器与传统结晶器进行了传热数值模拟,证明凝固温度场发生很大变化.利用新型结晶器对7075铝合金进行了连铸试验,在气膜稳定平衡的条件下,连铸坯表面光滑.探讨了拉速、气体流量和气体压力的关系及其对连铸坯品质的影响,在液面高度稳定时,控制气体流量可以控制气膜的稳定性.     

薄板坯连铸凝固状态分析与结晶器长度设计

推导了薄板坯连铸过程中钢液在结晶器内的凝固传热有限元方程,开发了钢液凝固状态及温度场分布的模拟分析软件,探讨了拉坯速度及结晶器长度对结晶器出口坯壳厚度的影响。     

高温合金线材真空水平连铸过程的数值模拟

采用基于连续介质的耦合求解模型研究了镍基合金线材K418和GH4169在真空水平连铸过程中的流动、传热和凝固过程。模型考虑了流体流动过程对凝固过程的影响,以及间隙性的水平连铸周期性拉坯曲线(拉-停-拉)对水平连铸过程中的流动和温度场分布的影响。利用校正后的模型分析了水平连铸过程中拉-停-拉过程中的瞬态流动和凝固过程,研究了不同合金种类、拉速、冷却强度对线材水平连铸过程中的凝固行为的影响。结果表明:在水平连铸周期性拉坯过程中,结晶器内的熔体流动模式和温度模式是周期性变化的,其影响着线材初始坯壳的生长。与K418相比,在相同的计算条件下,GH4169有较低的表面温度而显示了更快的坯壳增长。高拉速和低冷却强度将增加线材表面温度,并增加液芯长度。目前模型再现了水平连铸过程中特定拉坯曲线引起的凝固的本质特征,可为水平连铸过程中改进生产工艺、优化拉坯曲线、减少合金线材缺陷提供指导和参考。     

连铸结晶器喂钢带工艺研究

结晶器喂钢带技术利用钢带在熔体中的熔融吸热,通过控制熔体温度场的分布、抑制柱状晶生长来消除连铸坯的成分偏析、内部疏松等缺陷,从而改善连铸坯的质量。通过讨论铸坯拉速、钢带尺寸、铸坯断面等因素对钢带喂入速度的影响及对比不同的铸坯断面,得到较合适的钢带喂入速度以及钢带尺寸大小的范围。在某钢厂进行了连铸结晶器喂钢带试验,其实际生产结果与理论计算基本吻合。     

高速钢复合轧辊连铸复合过程温度场的数值模拟Ⅱ.铜结晶器法

以Fluent 6.3为计算平台,采用数值模拟的方法研究了铜结晶器下浇注温度和拉坯速度等参数对高速钢复合轧辊连铸坯内温度分布的影响,探求了适宜的连铸工艺条件,在此基础上进行了拉坯实验.结果表明,拉坯速度和浇注温度是决定铜结晶器下辊坯能否顺利拉出和界面结合质量好坏的两个重要参数.提高浇注温度和增大拉坯速度都利于实现两种金...     

连铸圆坯结晶器传热凝固特征的研究

本文搜集、统计、分析了三种断面圆坯的连铸结晶器的冷却水量、水温升、平均热流密度及其它有关参数。通过实际数据找到了结晶器内的铸坯凝固系数k与拉坯速度V的关系,即k∝V~(0.064)。作者还观测了铸坯凝壳,分析了其凝固特点。本文还导出了圆坯连铸结晶器铜管温度分布的计算式。