连铸坯凝固钩形成机理与控制技术综述

对凝固钩的形成机理与控制技术进行了文献综述.凝固钩的研究方法主要有金相观察法和数值模拟法,两者共同加深了对凝固钩形成机理的认识.在铸坯宽面中心、宽面和窄面边缘处凝固钩平均长度要大于其他部位,凝固钩尺寸随着振痕深度的增加而增大.凝固钩的平均长度随钢中碳含量的降低而增大,超低碳钢和低碳钢中凝固钩问题尤为突出.减小凝固钩尺寸...     

电磁场作用下板坯连铸结晶器内的弯月面行为

用Pb-Sn-Bi低熔点合金进行了热模拟实验.从液面波动人手,研究了在单条形电磁场作用下板坯连铸结晶器内的弯月面行为.实验结果表明可应用磁场控制结晶器内金属液面的波动.当水口角度为向下30°时,磁场对表面波动的抑制作用有一最佳值,即磁感应强度为0.5 T时液面平均波动最小,液面较稳定.施加磁场使弯月面处温度明显提高,使水口出流的向下冲击深度受到抑制,这有利于夹杂物的上浮分离,达到提高板坯内部质量的目的.     

连铸结晶器弯月面区域传热模拟

用体积控制法对连铸结晶器弯月面区域的温度场进行了数值模拟,然后用鹿岛制铁所的一整套原始数据进行验证计算,计算输出为温度场分布、凝壳表面温度、凝壳厚度、渣圈形状、渣缝隙宽度等数值结果。温度场的进一步分析表明,弯月面部分凝固是铸坯表面振痕形成的根本原因。     

连铸结晶器保护渣的凝固温度

研究了CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系凝固温度的影响因素。该连铸保护渣的凝固温度随渣中CaO/SiO2、Na2CO3和CaF2含量的增加而逐渐降低,加入5.5%-7.5%的MgO,可提高凝固温度的稳定性。     

连铸结晶器内弯月面行为的研究

采用水模实验以及电脑影像技术,对连铸结晶器内钢液弯月面进行了模拟研究,对不同工艺条件下的钢液弯月面进行了数值模拟.     

连铸结晶器弯月面处保护渣的流动行为

引入变量ｍ（冲量密度）和Ｙａｎｇ－Ｍｉｌｌｓ规范变换ｍ＝ｕ＋ｇｒａｄХ,将原始变量的Ｎ－Ｓ方程转化为规范不变量形式,用自由质点法处理Ｃｏｒｏｎｏｉ元,对连铸结晶器弯月面处保护渣流动行为进行数学模拟。输出振动周期内的动态流场,然后结合一组试验数据进行计算,计算结果与实际情况相吻合,进而讨论了渣圈对液渣流动为的影响。为研究结晶器弯月面处保护渣的行为和铸坯振痕的形成提供了一定的依据。     

连铸弯月面区域凝固传热的数值仿真研究

连铸弯月面的凝固传热对初生坯壳的均匀形成、铸坯的表面质量以及连铸生产的顺利进行有重要影响，建立了该区域凝固传热的有限元模型，并应用研制的程序对实际连铸过程进行了研究，结果与生产实际相吻合，表明本模型及所研制的程序是正确、可行的，其可广泛应用于连铸工艺参数的优化研究。     

连铸结晶器内钢液弯月面行为的研究

在自行设计的可以实现振动、水冷及拉坯的连铸模拟装置上,用低熔点的Pb-Sn-Bi合金模拟钢液,用硅油模拟保护法对弯月面行为进行了研究.结果表明：增加过热度使得弯月面与结晶器壁的接触角变小,弯月面的高度降低;在弯月面区域加上电磁场时,弯月面向结晶器中心拱起,其拱起程度随着电磁强度和磁场频率的增加相应增大,但液态金属高的过热度会削弱电磁场的作用效果;结晶器振幅增大及拉速提高均会使弯月面处液态金属的波动程度增大.通过测定正、负滑脱期弯月面处液态金属的速度场,验证了前人提出的振痕形成的机理.     

连铸结晶器内粘结漏钢的形成机理及对策

连铸结晶器内钢液弯月面在连铸生产中起着至关重要的作用，本文结合钢液弯月面的行为对粘结漏钢的形成进行了详细地分析，介绍了一种新的粘结漏钢形成机理，认为钢液弯月面的破损是粘结漏钢发生的直接起因，此外，还在该机理的基础上，探讨了防止粘结漏钢的对策。     

连铸结晶器凝固传热模型研究

以连铸结晶器内凝固传热过程作为研究对象,结合高温钢液在结晶器内的实际热传输过程,建立连铸结晶器凝固传热通用仿真模型.模型充分考虑凝固铸坯与结晶器间的缝隙对传热的影响.利用Visual Basic 6.0程序开发出相应的结晶器凝固传热仿真软件,计算得到铸坯表面温度,坯壳厚度,结晶器锥度等与生产相关数据,并利用钢厂连铸机结晶器的生产数据对模型进行验证,所得结果均与实测值相符.该模型能够为连铸生产工艺的确定和调整提供理论依据.     

Meniscus Behavior in Electromagnetic Soft-Contact Continuous Casting Round Billet Mold

Using molten Pb-Sn-Bi alloy, the meniscus shape under high frequency magnetic field of φ100 mm round billet caster was investigated. The effect of some parameters on meniscus shape was studied. The results show that for a mold with 12 segments, the meniscus shape is relatively stable. With increasing power input, the menis- cus height increases with intensification of fluctuation. For the given caster, the reasonable power input is about 70 kW. The coil should be near to the top of mold and/or the initial meniscus should be near to the center of the coil. The lower the frequency, the higher is the meniscus height. With increasing frequency, the free surface is more flattened and meniscus becomes more stable. In practice, the power input should be increased simultaneously with frequency. The optimal frequency is about 20 kHz.     

立式板坯连铸机结晶器液面控流的物理模拟

为研究低拉速下结晶器流动控制装置对流场的影响,以宝钢立式板坯连铸机结晶器为研究对象,采用1:1的物理模型进行了水模试验,研究了两种浸入式水口条件下液面加控流装置与否、控流装置位置及其插入深度对液面波动及流场分布的影响.研究表明:水口侧孔倾角向下时,MFCD对流动模式的改变不大,但使得液面波动量有所减小;而水口侧孔倾角向...     

Oscillation-Mark Formation and Liquid-Slag Consumption in Continuous Casting Mold

Metallurgical and Materials Transactions B - Traditional understanding on the complex multiphysics phenomenon of the meniscus in the oscillating mold for continuously cast steel, including...     

特大断面连铸方坯结晶器出口的安全坯壳厚度

 连铸结晶器出口处坯壳的安全坯壳厚度对连铸生产的安全顺行、铸坯产品的质量及结晶器长度的设计都有很重要的影响。以特大断面700mm×700mm连铸方坯为基础,通过建立坯壳的三维计算模型对结晶器出口处坯壳厚度进行研究,应用有限元模型计算了不同厚度坯壳的应力分布情况,通过铸坯表面应力分布与材料屈服极限来判断不同厚度坯壳模型是否处于安全生产状态,确定保证安全生产的坯壳厚度的极限值。研究结果表明,坯壳厚度在26mm时表面应力达到屈服极限,随着坯壳厚度增加,铸坯表面应力减小并逐渐远离屈服极限,考虑坯壳生长的不均匀性,讨论了用来修正安全坯壳厚度的安全系数,对于本模型安全系数适用1.46,修正后坯壳的安全平均厚度38mm。     

An Online Contactless Investigation of the Meniscus Velocity in a Continuous Casting Mold Using Lorentz Force Velocimetry

Metallurgical and Materials Transactions B - Monitoring the meniscus velocities of molten steel in continuous casting molds is critical for revealing the velocity field in the whole mold and...     

连铸钢坯上白亮带的形成机制

电磁搅拌使连铸钢坏上产生白亮带,其形成机制目前尚无定论。作提出了一个新的机制来解释白亮带的形成原因,即正在凝固的连铸钢坯位于搅拌区时,在凝固前沿形成一个薄壳,由此导致先发生负偏析,紧随其后又发生正偏析的白亮带,白亮带结束处的疏检服该机制的正确。     

Investigation on Water Model for Fluid Flow in Slab Continuous Casting Mold With Consideration of Solidified Process

This study aims to propose suitable simulation methods, which enable to reduce the major differences between water model and real caster, such as the gradually decreased flow space, flow mass in the casting direction, and the momentum decay in the mushy zone. With consideration of solidified process, the method is concerned with the change of flow space and flow mass at the casting direction in water model. The level fluctuations, stimulus–response curves, velocities of liquid surface, and distributions of liquid slag have been changed in the water model to study the differences of flow character and the variation of fluid flow in molds. The mold with a solidified shell leads to significant differences in flow behaviors, such as higher level fluctuations, higher surface velocities, and worse liquid slag distributions. Neglecting the solidified shell causes unrealistic lower surface velocities and level fluctuations in water model. The mold with consideration of flow mass balance has higher level fluctuations and surface velocities than the mold without shell, and has lower level fluctuations and surface velocities than that of mold with a shell. The results indicate that it is necessary for water model to take the solidified process into account to acquire more accurate and reliable experiment results, especially for thinner slab.