1 600 mm×230 mm板坯结晶器流场及液面波动水模拟研究

以某厂1 600 mm×230 mm的板坯结晶器为研究对象,利用相似原理,建立1：2的物理模型,采用波高检测、粒子示踪等方法,研究了不同水口底部形状、浸入深度以及拉速对结晶器流场和液面波动的影响。试验结果表明：采用凸底浸入式水口,拉速为1.1 m/min,浸入深度为220 mm或260 mm时,结晶器液面波动幅度和注流冲击深度较低,无卷渣现象发生。     

直通型水口浸入深度对220 mm×260 mm方坯结晶器流场影响

结晶器内钢液流动状态会直接影响铸坯的质量,不合理的流场会导致液面流速过大,弯月面波动过大,造成卷渣。采用几何相似1：1水模型和Fluent流体力学软件研究了220 mm×260 mm方坯结晶器直通型水口浇注下,不同浸入深度对结晶器液面波动、表面流速、流场分布、冲击深度、保护渣覆盖的影响。结果表明：直通型水口流股集中,冲击深度较大,液面波动均匀,波动受浸入深度和拉速的影响较小。保护渣渣层覆盖良好,渣层均匀,出现卷渣的可能性较小。综合考虑冲击深度,保护渣活跃程度,结晶器电磁搅拌的影响,现场合适的浸入深度为80～100 mm。     

薄板坯连铸结晶器内四孔水口的水模试验

为研究内4孔水口下拉坯速度、水口浸入深度和结晶器宽度对结晶器液面波动的影响,以断面为90 mm×1 500 mm和90 mm×1 270 mm的结晶器为原型,建立1[∶]1的物理模型,通过DJ800水工数据采集系统对结晶器液面波动情况进行检测。研究结果表明：最大波高差出现在2号传感器位置,在浸入深度一定下,结晶器液面波动随着拉速的逐渐增大而增大;当拉速一定时,液面波动随着水口浸入深度从240 mm增加到340 mm而减小;在拉速和浸入深度相同时,小断面结晶器的液面波动情况总体小于大断面结晶器的液面波动。     

矩形坯连铸结晶器流场和温度场的数值模拟

利用Fluent流体力学软件研究了四孔浸入式水口的浸入深度对结晶器内钢水流场和温度场的影响,且探讨了其合适的铸坯拉速。结果表明,随着水口浸入深度的增加,射流的冲击深度逐渐增加,结晶器内自由液面水平速度减小,液面波动有降低的趋势,且当水口浸入深度大于100 mm时液面趋于平稳;随着浸入深度的增加,结晶器液面温度降低,高温区下移,合适的水口浸入深度为100~120 mm;随着拉速的提高,其冲击深度逐渐增加但变化十分缓慢,液面波动明显增强,合理的拉速范围为0.9~1.1 m/min。     

漏斗形结晶器液面流场物理试验与数值模拟分析

当FTSC薄板坯连铸机生产拉速提高到4～6 m/min时,浸入式水口通钢量增加,结晶器内流场扰动加剧,卷渣率提高,对生产顺行及铸坯质量都将产生重大影响。因此,为了解结晶器液面流场,根据实际生产情况,制作了1∶1的结晶器水物理模型,并通过Fluent软件对结晶器液面流场进行了数值模拟,研究了水口浸入深度及拉速对液面流场的影响。结果表明,在水模型物理试验中,水口浸入深度恒定为130 mm时,拉速在4～6 m/min范围内,结晶器表面流速随着拉速的提高而增大,其最大值范围为0.401～0.693 m/s;在6 m/min恒定拉速下,水口浸入深度在130～190 mm范围内,结晶器表面流速随着水口浸入深度的增加而减小,其最大值范围为0.503～0.690 m/s。在数值模拟中,水口浸入深度恒定为130 mm时,拉速在4～6 m/min范围内,结晶器表面流速随着拉速的提高而增大,其最大值范围为0.50～0.75 m/s;在6 m/min恒定拉速下,水口浸入深度在130～190 mm范围内,结晶器表面流速随着水口深入深度的增加而减小,其最大值范围为0.65～0.75 m/s。结晶器表面流速随着距水口中心距离的增大有先增加后减小的规律。     

水口结构对板坯结晶器液面流动行为的影响

针对不锈钢板坯轧材经常出现的夹渣和表面翘皮现象,以实际生产条件为背景,对其连铸结晶器内钢液流动行为与水口工艺的相关性进行了试验研究。基于相似原理建立了相似比0.65∶1的物理模型,对不同浸入式水口结构和浇注工艺参数下的结晶器液面状态进行了流体动力学行为评价与比较优化。其中,主要研究了拉速、浸入深度、水口倾孔倾角(4°、8°、15°)、侧孔形状(矩形、倒梯形)等对结晶器内液面波动和表面流速的影响。结果表明,连铸拉速和水口浸入深度对液面波动的影响比水口结构显著;水口上倾角由4°增大到8°、15°,结晶器表面流速有减小趋势,但因流股冲击深度减小,导致在结晶器弯月面处的波高增大。综合表明,针对实际连铸拉速1.10 m/min的需要,其适宜的水口结构为倒梯形水口侧孔、上倾8°,其在水口浸入深度110~120 mm范围内,液面平均波高为1.1~1.2 mm,平均表面流速约为0.103 m/s。同时用数值模拟方法比较了优化方案和原方案,同样表明优化方案液面较平稳,剪切卷渣概率较低。     

板坯连铸结晶器内流场与钢-渣界面波动性数值模拟分析

基于Fluent商用有限元平台,以1 300×200 mm板坯连铸结晶器为研究对象,结合其实际生产工艺,利用VOF方法建模计算,并追踪结晶器内钢-渣界面运动;分析了拉速和水口浸入深度对系统流场和钢-渣界面波动性的影响规律,并通过水模实验验证了仿真模型准确性。同时,结合实际生产情况给出了结晶器钢-渣界面稳定性的控制措施。结果表明,拉速的增加会加剧结晶器弯月面处的界面波动,浸入深度的增加可有效抑制钢-渣界面波动,避免卷渣现象发生;根据数值模拟结果,为获得稳定流场和减少界面波动,建议的工艺匹配值为:拉坯速度1.2 m/min,水口浸入深度280 mm。     

方坯连铸结晶器内表面流速与卷渣行为模拟

针对中小断面方坯侧分水口浇铸技术,以实际180 mm×240 mm断面方坯连铸结晶器为原型,基于相似原理,采用1：1的物理模型,比较了直通型和侧分旋流型水口浇注时在不同拉速和浸入深度下的结晶器内自由表面流速和渣层状态。结果表明：相同的浸入深度和拉速下,旋流型水口浇注时结晶器内各测点表面流速比直通型水口大;在实验条件下,直通型水口表面流速为0.010～0.023 m/s,旋流型水口为0.010～0.055 m/s,拉速和浸入深度对旋流型水口表面流速的影响较直通型水口显著;此外,采用旋流水口时结晶器的渣层波动要比采用直通型水口时频繁,拉速1.0 m/min、浸入深度120 mm时,其渣层波动适宜,钢渣界面活跃且无卷渣和裸钢现象发生,此时两测点的表面流速分别为0.028和0.032 m/s,是较适宜的工艺条件。     

水口浸入深度对CSP结晶器内流场的影响

为了解决高拉速生产条件下CSP板坯表面质量问题,利用数值计算软件FLUENT针对某厂CSP连铸机水口插入深度对结晶器流场及液面波动的影响进行了数值模拟研究。研究结果表明,不同的水口浸入深度结晶器内流场基本相同,增加水口浸入深度对结晶器流场影响不明显,水口浸入深度的大小直接决定了从水口流出的流股撞击结晶器窄面位置的高低,同时得出,当水口浸入深度从300、340增大到380 mm时,液面处最大流速分别为0.180、0.160和0.127 m/s;增大水口浸入深度,结晶器上回流对结晶器液面的扰动将减弱,对应的卷渣次数减少。     

板坯连铸结晶器浸入式水口结构优化

针对断面为180×730 mm~2板坯结晶器液面波动较剧烈,易产生卷渣等问题,基于物理模拟和数值模拟对结晶器内钢液表面流速、液面波动和钢水凝固状况等复杂物理现象进行了研究;对拉速和浸入式水口的角度与底部结构进行了设计和优化,并通过物理模拟和数值模拟进行了验证。结果表明,倾角为20°、浸入式水口的底部结构为凹底30 mm,拉速为0.9～1.0 m/min,结晶器表面流速在0.18 m/s以下,液面波动较为平稳。     

400mm×200mm×5mm冷弯等边槽钢孔型设计

介绍了冷弯等边槽钢的腹宽与腿长之比不小于2、腿长与壁厚之比不小于22·5时的孔型设计与计算参数及成型条件。在其孔型设计中,合理地分配了成型道次和弯曲角。并通过孔型设计和实践,探讨了其易产生的缺陷及解决对策。     

φ564 mm×520 mm轧辊铸造工艺

论述在试制φ564 mm×520 mm轧辊过程中,轧辊材质的选择、金属型设计、浇注位置、浇注系统、熔炼、合箱和浇注工艺.     

Development and application of d30mm and d32mm drill heads

ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦｄ３０ｍｍＡＮＤｄ３２ｍｍＤＲＩＬＬＨＥＡＤＳＬｉｕ，Ｒｏｎｇｘｉａｎｇ；Ｙｉ，Ｋａｉｈｕａ；Ｐｅｉ，ＸｉｔａｏＷａｎｇ，Ｗｅｎｚｈａｏ（ＰｏｗｄｏｒＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＦａｃｔｏｒｙ，Ｃｅｎｔｒ...     

∠100mm× 63mm不等边角钢的开发

介绍了涟源钢铁集团有限公司型材厂在Φ650mm×1/Φ650mm×1/Φ400mm×2/Φ400mm×2/Φ500mm×2轧机上开发了∠100mm×63mm不等边角钢;通过调整孔型系统参数等措施,解决了不等边角钢常见的长腿偏长偏厚、短腿偏短偏薄和顶角易塌角等问题.     

3 500 mm炉卷轧机轧制5 mm厚钢板生产实践

江阴兴澄特种钢铁有限公司通过对坯料准备、加热与轧制工艺、轧辊辊型、轧制规程以及生产计划编排等的调整, 在3 500 mm炉卷轧机上成功生产出了5 mm×3 150 mm薄规格钢板, 钢板板形、板凸度良好, 生产稳定。     

3100 mm×7500 mm耐热振动筛用篦板铸件的试制

铬锰氮钢铸件,是冶金企业生产烧结矿用烧结机中的易损重要备件.篦板品质直接关系到烧结矿生产正常运行.由于铸件的制造过程中,钢液冶炼和铸型制作都存在相当难度,因采取严控钢液熔炼,改进砂型制造工艺等措施而获得成功.     

4300mm宽厚板轧机轧制8mm厚钢板生产实践

本文从加热工艺的制定、轧辊初始辊型设计、辊身冷却水的使用、轧制规程以及生产计划安排等方面进行了分析控制,在4300mm宽厚板轧机上成功轧制出8mm×3800mm薄规格钢板,并形成稳定批量生产能力。     

Φ89 mm半浮动芯棒连轧管机组Φ126 mm孔型的开发

介绍了衡阳华菱钢管(集团)有限公司为扩大Φ89 mm半浮动芯棒连轧管机组生产规格而确定的典型产品Φ114 mm×4.5 mm的穿孔、连轧、张力减径孔型设计方案。详细描述了连轧管机组Φ126 mm孔型设计的解析方法及试生产情况。生产实际表明,该孔型设计合理,易于掌握,轧制的产品质量优良,机组的产品规格可扩大至Φ25～121 mm×2.5～16 mm,且生产能力也能充分发挥。     

弹簧钢120mm×120mm小方坯连铸工艺与质量

山东文登双力板簧集团公司小方坯连铸机由于采用全保护、低过热度浇注、连续矫直等工芝,连铸机投产顺利,铸坯表面质量与内部质量均达到标准要求,实现无缺陷铸坯生产     

2124铝合金449mm×1500mm扁锭熔铸工艺研究

分析了2124铝合金大规格扁锭裂纹倾向大和熔体易被污染的原因，从配料、熔炼、熔体净化等方面提出了保证熔体纯净度的措施。重点分析了不同铸造速度对裂纹倾向的影响。