方坯连铸不锈钢工艺探索

本文就“八五”期间，长钢利用矫直半径为９／１７．５ｍ，弧型小方坯连铸机，１９９２年与冶金部签订“开发方坯连铸Ｃｒ－Ｎｉ不锈钢”攻关课题以来，通过对无氧化保护渣的应用、电磁搅拌参数的最佳选择及控制最佳的过热度等工艺操作和工艺参数模拟，取得了一定的参考数据，为不锈钢上连铸摸索了一套生产经验。     

连铸方坯缺陷的成因分析及改进措施

介绍了武钢－炼钢厂连铸方坯产生的各种缺陷及其形成成因，详细论述了改进这些缺陷的具体措施，实践证明连铸方坯质量有了大幅度的提高。     

方坯高效连铸技术的进展

1.前言 纵观世界连铸技术发展过程,在连铸比不断上升的同时,连铸一直在向提高生产效率的方向迈进。进入九十年代,铸机生产能力大幅度提高,国际上小方坯连铸单流年产量平均达13万t,1995年初日本小方坯连铸机的拉速就普遍在3～3.5m/min,目前国外铸机有的     

特殊钢方坯连铸的发展

为满足成品棒材组织结构的要求，生产齿轮钢、高碳铬轴承钢等合金钢的连铸坯断面直径在350mm以上为宜，减少中间包钢水过热度，采用铸模电磁搅拌和低速浇铸等可防止柱状晶裂纹和减少中心疏松和偏析。     

高效连铸方坯结晶器的改进

结晶器是连铸高效改造的关键部位，为达到拉坯速度高，结构较合理等工艺要求，设计并制造一种全新的高效方坯结晶器，使１５０ｍｍ×１５０ｍｍ方坯拉坯速度最高达３．５ｍ／ｍｉｎ，且少钢操作时不粘钢，不变形，钢坯质量好，具有耗用备件少，维修简便等优点。     

合金钢方坯连铸概况介绍

统计分析了国外合金钢方坯连铸机的建设情况,说明:(1)合金钢方坯连铸在国际上已是一项完全成熟的技术,包括水平连铸机在内,已能成功地连铸所有的钢种。(2)采用弧形结晶器的弧形连铸机是目前浇注低合金钢和合金钢方坯的主要机型。概略叙述了合金钢方坯连铸的技术特徵。提出了在我国消化移植推广合金钢方坯连铸需要重点抓的几项工作。     

合金钢的方坯连铸技术

对合金钢的凝固特性，钢水的质量控制，以及合金刚方坯连铸的若干关键技术进行了论述，为现场合金钢方坯连铸提供了理论依据与操作指导。     

方坯高效连铸的物流管制

以高效连铸为背景，在生产过程整体优化的原则指导下，对炼钢厂生产流程中各工序进行过程解析和整体研究，实现过程中诸工序及共关系的综合优化，取得了显著的经济效益，具有广泛的推广前景。     

合金钢连铸中间包流场的数值模拟和应用

采用CFD (Computational Fluid Dynamics) 软件PHOENICS对石家庄钢铁公司合金钢连铸40t中间包流场进行了数值模拟,将影响钢水流动的一道挡墙的中间包结构优化成一挡渣墙一坝结构。应用结果表明,采用优化结构后,轴承钢180mm×220mm铸坯中的平均T[O]由优化前的14.8×10^-6降至9.3×10^-6,＞50μm的夹杂物含量由0.38mg/kg降至0.15mg/kg。     

板坯连铸中间包钢液流场的数值模拟和操作优化

以济钢第一炼钢厂4#板坯连铸中间包为原型,应用湍流流动数学模型对不同堰坝设计方案进行计算机数值模拟,优化中间包的堰坝设计。结果表明,对上口面积3500 mm × 800 mm、底部面积3200 mm × 650 mm的中间包,包内钢水深度为800 mm时,当挡堰高550 mm,挡坝高350 mm,挡堰与水口入口处距离800mm,挡堰与挡坝相对距离400 mm时,钢液具有较好的流动方式,有利于夹杂物上浮。     

板坯连铸充型过程流场温度场耦合数值模拟

利用CFD商用软件Flow-3d,对内外复合冷却结晶器内钢水充型过程流场温度场耦合作用下的 流动和凝固状况进行数值模拟,得到了流场温度场的分布图和充填过程中自由表面的位置和形状图。分析了 板坯连铸充型过程中流场温度场对钢水凝固的影响。结果表明内冷却器可改善钢水的流动,有利于钢液中的 夹杂物上浮,加快结晶器内钢液的凝固     

板坯连铸结晶器钢液流场的数学模拟

用Fluent流体力学的三维计算软件 ,运用湍流脉动动能κ方程和湍流脉动动能散耗率ε方程的κ-ε双方程模型在给定的数值计算条件下 ,对板坯连铸结晶器内钢液的流场进行了模拟研究 ,结晶器钢液流场的基本特征为 :在结晶器出口方向存在一个速度较快的水平流 ,其冲击到结晶器壁时形成回流 ,把结晶器内钢液分割成上下两个回流区。通过数值计算得出 ,1250 mm × 200 mm板坯结晶器水口合适插入深度为 175mm ,出口倾角 16°～18°和合适拉坯速度为 10～12m/min。     

连铸中间包内钢液流动特性及控流技术

中间包内钢液的流动状态对钢中夹杂物的去除效率影响较大。增加中间包容量可使铸坯内弧—侧Al2O3总量显著降低，在中间包使用挡墙和坝可减少内、外侧钢流温度差和拉漏发生率，去除钢中夹杂物。过滤器、湍流缓冲器和旋涡控制装置等相关技术的应用均提高了铸坯的清洁度。     

板坯结晶器流场的水模型实验和数值模拟

按1:2比例,通过多普勒激光测速仪(LDV)测试了水口插入深度130～170 mm、水口侧孔倾角 -30°~10°时640 mm×90mm 水模型结晶器的流场,并用FLUENT 软件进行了数值模拟。结果表明,浸入式 水口插入深度和水口侧孔倾角增大,有利于稳定钢液自由液面的波动,但增加了下流股的冲击深度,大量热钢 液下流,不利于夹杂物上浮。     

板坯连铸中间包钢液洁净度的水力学模拟和应用

为改善太钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸不锈钢板坯质量 ,通过水力学模拟研究了中间包内钢液的流动 ,并用直径 0 .5～ 1.0mm ,密度 0 .99mg/mm3 的聚苯乙烯塑料粒子模拟钢中直径 5 0～ 10 0 μm夹杂物的排除情况 ,确定了在中间包内设置挡渣墙和坝流控制方案 ,并进行 4 0 9不锈钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸板的工业试验 ,结果表明 :中间包设置挡渣墙和坝后 ,铸坯夹杂物总量比中间包无控流装置生产的铸坯降低 6 6 %。     

方坯连铸过程中拉速波动对结晶器液面波动影响的研究

通过从现场S20C中碳钢小方坯24 h连铸生产的结晶器液面波动和拉速波动数据,绘制了结晶器液面即时位置、液面波动曲线和拉速波动曲线,并用薄铁片测量了结晶器液渣层的厚度和形状。讨论了拉速波动对结晶器液面波动的影响。结果表明,结晶器液面波动随拉速的增加或降低而变剧烈,拉速变化在一定程度上影响了结晶器液面波动,但不是惟一的影响因素。     

RH处理过程钢液流动行为的三维数值模拟

以300 t RH-MFB工艺参数为基础,建立了整个装置内钢液流动的三维数学模型。用双流体模型处理气液两相流,以分析吹氩流量、真空度、吹氩喷嘴排布等因素对钢液流场和循环流量影响。结果表明,当吹氩流量在4000 L/min以下时,循环流量随吹氩流量提高而提高;该装置以67 Pa,吹氩流量3500 L/min,浸渍管浸入深度600 mm和上下交错排布16个吹氩喷嘴较合理。     

20CrMnTiH齿轮钢连铸坯表层纵裂的热模拟研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了20CrMnTiH齿轮钢(mm):150×150、180×220、220×300连铸坯600～1300℃的强度和塑性。试验结果表明,3种铸坯在650～950℃真实断裂强度S_k很低,在950～1200℃随温度升高S_k增加,超过1200℃时S_k降低;该钢的第2脆性区为950～700℃,增加连铸坯出结晶器坯壳厚度,降低950～700℃区间停留时间,有利于防止裂纹源扩展成纵裂纹。