钢带喂入钢液中熔化过程及对铸坯组织的影响

结晶器喂带技术通过控制熔体温度场的分布、抑制柱状晶生长来改善连铸坯的成分偏析、芯部疏松等缺陷。通过试验设计系统研究了不同厚度钢带在钢液中的熔化过程以及钢带喂入比对铸坯组织的影响。结果表明：钢带在恒温钢液中的熔化过程分为两个阶段,开始时钢带残余厚度随喂入时间快速增加,增加比达到100%;钢带厚度达到最大值后开始缓慢减小,...     

钢的软接触电磁连铸技术的研究进展

钢的软接触电磁连铸技术(SoftContactElectromagneticContinuousCasting)是利用高频交变电磁场在结晶器内铸坯初始凝固区施加电磁压力来减少钢液与结晶器壁的接触压力,从而减小结晶器振动对铸坯表面质量的影响,降低拉坯阻力和减弱初始凝固点的传热来提高铸坯表面质量。分析了实现钢的软接触电磁连铸在结晶器结构、材质以及电磁场参数等方面需要解决的问题,并介绍了该技术的最新研究成果:高频调幅磁场及无结晶器振动的电磁连铸技术。     

?500mm断面铸坯连铸工艺研究与实践

为了确保铸坯生产工艺和质量完全满足要求,对?500 mm断面结晶器冷却水流量、不同钢种用二冷配水表、结晶器液压振动曲线、电磁搅拌技术及铸坯拉速控制等进行分析,研究出?500 mm断面连铸工艺,成功生产出了质量合格的大圆坯。     

Φ380 mm 40Cr钢连铸圆坯结晶器电磁搅拌器电流参数优化

为研究Φ380 mm合金结构钢40Cr连铸圆坯生产过程中采用的结晶器电磁搅拌技术对铸坯质量的影响,对结晶器电磁搅拌器(M-EMS)进行磁感应强度检测,并研究电磁搅拌器磁场分布规律以及不同电流参数下对连铸大圆坯质量的影响。试验结果表明,结晶器电磁搅拌电流和频率分别为300 A、2.5 Hz时,Φ380 mm 40Cr钢连铸圆坯中心碳偏析指数可稳定控制在1.05以下。     

日本高速连铸技术的开发

通过对连铸结晶器内的钢液流动、润滑技术、热流与冷却、振动与凝固以及实机操作等的研究,证实中碳钢采用2m/min,低碳钢用5m/min 的铸速,可进行稳定的高速连铸。     

结晶器保护渣对连铸坯增碳的影响

本文研究了超低碳钢水通过连铸结晶器,铸坯含碳量增加的现象。讨论了含碳保护渣对超低碳钢铸坯增碳的影响,降低保护渣中碳含量,有利于减少铸坯增碳。     

喂丝工艺及效果

八十年代发展起来的喂丝新工艺,是气体喷射技术的改进,采用喂丝操作后,无硅铝镇静钢的钢包中终氧量的目标值与实际值相当吻合;低碳铝细晶粒钢的用铝量节约1/3;连铸钢液中的夹杂物改性,提高钢液清洁度,防止堵水口;向结晶器中喂入同钢种的钢丝、钢带或溶剂、发气剂的包芯丝,可以改善铸坯的低倍组织,以而获得无缺陷铸坯。     

连铸结晶器内大方坯的热力耦合分析

针对攀钢大方坯连铸机投产初期铸坯表面角部纵裂缺陷,建立了大方坯连铸结晶器内铜板与铸坯问的热力耦合模型,应用模型分析了大方坯连铸结晶器内的传热过程和坯壳的应力分布.在传热模型中,以稳态模型分析结晶器的传热过程,以瞬态模型分析铸坯的传热过程;在力学模型中,考虑铸坯和结晶器的接触边界以处理结晶器角部的气隙,以热弹塑性模型分析铸坯的变形和应力场.2种结构的连铸结晶器中大方坯温度场和应力场计算结果表明,结晶器倒角从25 mm×45°变为12 mm×45°时,可改善铸坯角部的传热条件,降低凝固坯壳角部温度,增加凝固坯壳厚度,有利于减轻和防止铸坯角部裂纹.     

板坯连铸过程的凝固传热分析

以D32船板钢250 mm×2 400 mm连铸坯为研究对象,采用ANSYS数值模拟的方法建立了铸坯的凝固传热数学模型。通过模拟分析铸坯在结晶器及二冷段凝固冷却过程中的温度变化情况,从而为控制连铸工艺参数以及轻压下技术的应用等提供了理论指导。     

连铸结晶器插入钢带对连铸坯质量的影响

中心偏析和等轴晶率是评价连铸坯内部质量的重要参数,而用于改善内部质量的电磁搅拌、微合金化等技术相对复杂,实施成本高。通过对结晶器插入钢带,通过钢带的熔化吸热有效地降低结晶器内钢液过热度,可以提高铸坯内部质量。讨论了在给定工艺条件下钢带插入对连铸坯质量的影响。计算和生产试验结果表明,插入钢带可以明显降低钢水过热度;插入钢带的连铸坯疏松和等轴晶率等指标均比没有插钢带的连铸坯好,且吨钢插入钢带量增加可以增加等轴晶率,有利于改善钢坯内部质量。     

板坯连铸结晶器倒角结构和锥度研究

针对板坯连铸铸坯常出现角部横裂纹缺陷,建立了板坯连铸结晶器与铸坯二维瞬态热力耦合有限元模型,研究了板坯结晶器窄面铜板在不同倒角结构和不同锥度情况下铸坯的凝固收缩行为,计算了铸坯在结晶器内的温度和应力分布情况。模型较全面地考虑了保护渣和气隙对传热的影响。数值模拟结果表明：结晶器窄面铜板倒角过大或过小,都不利于铸坯温度的均匀分布;对断面厚度为230mm的铸坯,窄面铜板采用20mm～25mm ×45°;倒角及抛物线锥度时,铸坯表面温度分布最均匀,最大平面主应力分布较合理,角部出现横裂纹的可能性会大大降低。     

影响结晶器振动位移曲线因素的仿真分析

 如何提高铸坯表面质量来满足连铸生产要求,这是当前连铸技术发展的一项重要课题,而结晶器振动曲线的形状是影响铸坯质量的重要因素之一。现场的结晶器振动机构不可避免地存在间隙及摩擦,这些非线性因素对结晶器位移的影响是值得理论和实践探讨的。基于ADAMS仿真分析软件,创建结晶器驱动机构模型,虚拟仿真理想模型状态下结晶器振动的位移曲线,以及仿真模型在含有间隙和摩擦两因素时结晶器振动的位移曲线。研究结果表明,间隙是影响振动位移曲线的主要因素,而运动副摩擦、铸坯阻力在理想模型状态下对结晶器振动位移曲线的影响不大,但在含有间隙的机构中,会导致振动曲线的形状突变更加明显。     

攀钢X52管线钢连铸工艺

介绍了攀钢连铸Ｘ５２管线钢所采用的温度制度，拉坯制度和冷却制度，结晶器喂稀土丝以及结晶器保护渣选择等工艺，并分析了铸坯质量状况。     

液压振动下板坯连铸结晶器摩擦力检测实验研究

结晶器和铸坯之间的润滑与摩擦行为是影响连铸坯质量及生产效率的重要因素.基于宝钢板坯连铸试验平台,开展了液压振动下的结晶器摩擦力检测实验研究.通过检测不同振动参数下,冷态和拉坯时振动系统输出力的变化情况,计算出结晶器与铸坯间摩擦阻力.分析了摩擦力的周期变化行为,讨论了拉坯过程中相关参数的变化特征.为探究结晶器与铸坯间摩擦行为、优化与开发连铸工艺等提供实验基础与技术支持.     

攀钢360mm×450mm大方坯连铸关键技术开发

简述了攀钢自主开发的360 mm×450 mm大方坯连铸集成技术及其效果.通过研究开发合理的连铸二冷技术、凝固末端动态轻压下技术和结晶器电磁搅拌技术,提高了铸坯内部质量,解决了大方坯中心疏松、中心偏析、内部裂纹等内部缺陷较严重的技术难题;通过研究设计合理的结晶器结构和冷却工艺制度,以及开发性能优良的连铸保护渣,提高了铸坯表面质量,减轻了大方坯表面凹槽和凹坑缺陷.两年多的生产实践表明,攀钢360 mm×450 mm大方坯连铸机生产的铸坯,中心疏松、偏析、缩孔、裂纹等内部缺陷的评判级别均小于1.0级的综合比例达到99.03%,中心碳偏析指数为1.01～1.05(平均1.03),铸坯表面无缺陷率平均达到99.54%.研究成果为促进攀钢品种结构调整和开发高质量、高性能、高附加值产品提供了重要的技术支撑.     

Φ210～310 mm圆坯连铸机的技术改造

通过优化中间包参数，采用带顶缘的冲击碗与单坝组合的控流装置；全板簧谐振式结晶器振动机构；增加一套外置式结晶器电磁搅拌装置，改善二冷工艺等措施，提高了钢水的洁净度、圆铸坯表面质量和铸坯中等轴晶比例，改善了铸坯组织。技术改造后，天津钢管公司连铸Φ210-310mm圆坯的年产量由60万t提高到90万t，铸坯的综合合格率为99．66％。     

超低碳钢连铸保护渣的发展

分析了在连铸过程中超低碳钢铸坯表面渗碳和结晶器内钢液增碳的原因,总结了国内外在抑制超低碳钢增碳方面所做的研究工作,对于研究和开发超低碳钢连铸保护渣具有一定的指导意义。     

不同工艺路线超低碳钢洁净度分析

针对厚板坯和中薄板坯连铸两条工艺路线生产的超低碳钢,采用相关手段分析了钢水从钢包到中间包的二次氧化、稳态和非稳态铸坯全氧、总体夹杂物水平、铸坯大颗粒夹杂物比例等。结果表明,两种工艺路线生产的超低碳钢在稳态浇注时铸坯洁净度基本一致;非稳态浇注时中薄板生产线钢水洁净度低于厚板坯连铸;受中薄板连铸结晶器和水口形状的制约,其水口结瘤现象较厚板坯连铸严重得多。作为中薄板连铸向薄板坯连铸的过渡,若在薄板坯连铸生产线实现正常浇注超低碳钢,进一步提高钢水洁净度、设计合理的浸入水口结构、稳定的连铸操作是亟待解决的问题。     

不同宽度H2结晶器流动、传热凝固行为对比

薄板坯连铸工艺的H2漏斗形结晶器可以生产宽度860～1 730mm的铸坯.对不同宽度H2结晶器内钢液流动、传热凝固行为进行研究,能加深了解H2结晶器内的冶金行为,并为H2薄板坯连铸设备制造及工艺参数优化提供指导.采用数值模拟技术研究拉速4.5 m/min时,宽度900、1 300、1 700mm结晶器内钢液流动、传热凝固行为.结果表明:结晶器宽度增加,流场变化显著,钢液自由液面近水口处波动加剧.不同宽度下,结晶器出口处铸坯坯壳厚度及其表面温度的差别主要体现在靠近铸坯窄边处.     

关于连铸设备结晶器负滑动理论的探讨

连铸机结晶器向下运动的速度超过拉坯速度时,铸坯对结晶器产生相对的向上滑动,此滑动称为负滑动(或负滑脱)。负滑动将使坯壳受压,有利于被拉断坯壳的愈合。 正弦振动的结晶器,速度变化平稳,可采用高频振动,有利于脱模,同时结构简单,因此近年来在连铸机上得到广泛的应用。正弦式振动比其他型式振动的负滑动时间要短,如果参数选择不当,可能不出现负滑动。负滑动的性能取决于结晶器振动频率和振幅,以及拉坯速度的大小。本文就正弦振动的结晶器,对这些参数的内在规律进行理论性探讨。