模拟分析冷却热轧钢板雾化喷射角度的影响

利用有限元耦合场数值模拟计算方法对雾化冷却热轧钢板进行了模拟,在固定喷嘴到热轧钢板距离H的情况下,得出喷嘴喷射角度对雾化冷却热轧钢板的影响规律,并对重力作用对雾化冷却的影响进行了研究.     

雾化喷射角度对热轧钢板冷却影响的模拟分析

利用有限元耦合场数值模拟计算方法对热轧钢板雾化冷却进行模拟,在固定喷嘴到热轧钢板距离H的情况下,得出喷嘴喷射角度对热轧钢板雾化冷却的影响,并对在有重力作用下的雾化冷却影响进行了分析研究.     

超薄规格钢板淬火的板型控制研究

在我国淬火领域内,超薄规格钢板的淬火工艺属于核心技术,因此实用价值较高.相关研究发现,淬火机设备对于超薄规格钢板而言,若想达到钢板上下同步相变的目的,在对其设备进行安装或校准的整个过程中,既要保证喷嘴精度丝毫不差又要确保上下喷嘴的喷射角度存在一定负偏差.只有上下面钢板拥有相同的冷却速度,同时钢板上下面中心线与喷嘴喷水交叉线相重合才可以.文章将探究超薄规格钢板淬火板形控制,希望对相关人士有所帮助.     

超薄规格钢板淬火的板型控制研究

在超薄规格钢板的淬火过程中,根据淬火后钢板板型的总体变化规律,研究了其淬火板型的控制机理和控制技术。结果表明,对于超薄规格钢板,淬火机设备在安装或校准的过程中,不仅要确保喷嘴精度,即钢板上下面冷却速度相同,而且要保证下喷嘴喷射角度有一定的负偏差,即喷嘴的喷水交叉线和钢板的上下面中心线三线重合,才能实现钢板上下面同步相变。该板型控制机理成功应用于淬火机设备的调整和校正,配以合理的淬火工艺参数,超薄规格钢板淬火后的板型不平度稳定在可控范围内。     

转炉炉体的风冷技术

国外一些转炉钢厂为提高转炉的炉体寿命,采用了一种对炉体进行吹风冷却的技术。它是通过设置于转炉炉腹钢板和耳轴托圈之间的风冷装置,向炉体喷吹空气使之冷却。采用风冷技术后,可使转炉炉壳钢板的温度降低约300℃,从而可显著提高炉龄。日本神户钢铁公司加古川钢铁厂为提高该厂250t复吹转炉的炉龄,对炉体采取了吹风冷却的措施。它采用由多个喷嘴构成的空气喷吹装置对炉体喷吹空气使之冷却。通过合理地选择喷嘴的直径、喷嘴的间距和壁厚,可将喷嘴喷出的空气量的波动控制在3％上下。加古川钢铁厂所采用的风冷装置的喷嘴直     

喷射压力及距离对H型钢温度场影响的数值模拟研究

利用有限元耦合场数值模拟计算方法对喷雾冷却H型钢进行模拟,通过调整翼缘外侧与R角处喷嘴的喷射压力(水流量)和喷射距离,研究了温度场的变化规律.分析结果对掌握H型钢的冷却规律、分析残余应力以及开发控制冷却技术具有实际指导意义.     

中厚板淬火过程中冷却变形影响因素分析

利用ANSYS三维热弹塑性有限元对中厚板淬火中的钢板变形进行热力数值模拟,并结合实验研究对钢板冷却变形影响因素进行分析,以量化方式研究了喷流形式(高压喷射流与常压管流)、上下喷嘴水比、纵向喷嘴分布间距(辊距)、钢板运行速度对钢板冷却变形的影响,为淬火过程获得平直板形提供理论基础.     

连铸二次冷却喷嘴的检测研究

本文主要论述连铸二冷喷嘴的类型、喷雾方法对铸坯冷却的影响 ,各类喷嘴冷却的优缺点 ,以及环型喷嘴嘴头的材质在检修中出现的问题。对包钢引进大方坯和大圆坯的汽雾喷嘴和国产喷嘴的冷态特性进行测试研究 ,测试结果表明 ,国产喷嘴的水流密度分布在中心的左右 ,分布均匀 ,对大方坯和大圆坯的横向均匀降温有益 ,但是国产喷嘴的喷射角度在测试的五种喷嘴中 ,有四种喷嘴符合国家黑色冶金对喷嘴喷射角度的要求 ,只有D40 197- 1喷嘴在高压测试时超国家要求的 +4° ,有少量国产喷嘴在同压力条件下的流量误差在 1%～ 10 %之间     

残余奥氏体量与喷射成形雾化喷嘴特性的关系

在相同条件下,采用自行研制的BS喷嘴和原MIT喷嘴喷射后得到喷射成形高速钢圆坯件,比较其显微组织、硬度、密度和残余奥氏体量的分布.结果表明:自行研制的BS喷嘴喷射成形高速钢的圆坯显微组织与MIT喷嘴喷射后的显微组织相近;经过X-射线衍射分析可知前者圆坯中残余奥氏体含量比较高,以致圆坯的密度大,而硬度小.残余奥氏体含量高表明自行研制BS喷嘴的冷却性能强于MIT喷嘴.自主研制的BS喷嘴可以达到MIT喷嘴的性能要求.     

热轧钢带卷的喷射除鳞法

由热轧轧制出来的钢板,表面上都要生成数微米厚的铁鳞(铁的氧化物),无论是做成品,或者再次进行冷轧之前必须将此层铁鳞除掉。一般用硫酸或盐酸洗净法。日本钢铁公司最近发明一种喷射除鳞法,使用的喷料是炼铁原料铁砂,实际上是磁铁矿、钛铁矿等矿石的氧化物,将其混以水后即成铁砂浆喷料。这种铁砂质地坚硬,耐冲击性强,可反复使用,是理想的喷料。喷嘴是该工艺的主要设备,由喷咀中心孔流出铁砂浆,周围孔喷射的高压水使喷浆加速,高速地喷射到欲除鳞钢板表面上,利用喷浆的冲击力     

中厚板高密度管层流无约束淬火与控冷的关键技术

介绍了中厚板高密度管层流无约束淬火与控冷的若干关键技术，其中包括流射沸腾冷却强化机理及其技术、无约束条件下板形平直度的系统控制技术、基于喷水强度分布的集管结构与参数优化设计、钢板瞬态温度场数值模拟与仿真、淬火机水循环系统的动态平衡技术等。这些技术已在国内多家中厚板淬火与控冷系统中成功获得应用。     

基于ANSYS平台的中厚板控冷过程的横向冷却曲线

针对中厚板控冷过程中均匀喷水时造成钢板变形的现象,提出了非均匀喷水的补偿方法,利用ANSYS大型有限元分析软件对钢板在多股集管冲击射流作用下的温度场分布进行了数值模拟,得到钢板横向冷却曲线,为控冷装置上集管的工艺设计提供了理论依据。     

中厚板淬火过程的横向冷却曲线

针对中原板淬火过程中均匀喷水时造成钢板变形的现象，提出了非均匀喷水的补偿方法，采用有限元分析方法，对钢板在多股集管冲击射流作用下的温度场分布进行了数值模拟，得到钢板横向冷却曲线，为无约束淬火机上集管的工艺设计提供了理论依据。     

圆形喷口紊流冲击射流流动与传热过程数值模拟

中厚板无约束淬火主要采用上下集管圆形射流冲击冷却方式，使淬火钢板在向前行进的过程中得到冷却。本文通过建立单股圆形喷口紊流冲击射流流动与传热过程数学模型，对单股射流冲击热钢板的射流流场、温度场、压力场和自由液面进行了数值模拟，得到了冲击射流各物理场的变化规律及钢板表面的换热特性。数值计算结果不仅为钢板淬火过程的温度场模拟、热应力应变场模拟提供了较为准确的换热边界条件，也为优化钢板淬火控冷工艺、保证钢板淬火质量提供了坚实的理论基础。     

高温平板水雾冷却换热系数的数值分析

 利用有限元耦合场数值模拟计算方法进行了高温平板纯水喷雾冷却的模拟。研究了射流出口高度、平板表面温度及喷嘴流量对换热系数的影响。模拟结果表明：在其它参数不变的情况下,随着喷射距离（200mm～500mm）的减小,换热系数总体呈增加趋势;随着平板表面温度在（1050K～1200K间）的增加,换热系数总体呈减小趋势;随着射流流量或压力的增加,换热系数呈增加趋势。     

喷嘴射流特征对连铸二冷区蒸汽膜穿透行为的影响

 连铸二冷区铸坯表面温度通常高于900 ℃,此时喷淋液滴接触高温铸坯时不会湿润铸坯表面,仅在其上形成一层蒸汽膜,阻碍了液滴与铸坯表面接触传热。针对以上问题,以国内某钢厂连铸二冷区的扁平型水喷嘴为原型,建立了喷嘴射流仿真计算模型,并对所建模型进行了理论和实验室验证;采用数值模拟的方法研究了喷嘴自由射流区的流场分布,运用连铸喷嘴冷却检测系统测量获得了射流液滴粒径演变规律;结合数值模拟和实验室测定结果,定量分析了喷嘴在不同水流量下射流液滴冲击铸坯表面蒸汽膜深度的变化规律。结果表明,该喷嘴的最大射流速度在喷嘴出口处,射流在喷嘴出口附近出能维持较大的射流速度,且随着水量的增加,射流保持高射流速度的距离也增长;整体射流的轴向速度占比均在80%以上。当喷淋水量越大时,射流液滴粒径变得越小;随着距喷嘴出口距离的增加,射流中心处的液滴粒径逐渐增大并达到最大值;当水流量为9和12 L/min时,液滴粒径基本相同,这表明当水流量增加到一定值时,冷却水量的增加不影响液滴粒径分布。在不同水流量下,随着喷淋距离的增加,液滴穿透铸坯表面蒸汽膜深度呈先增大后略微减小的变化规律,在喷射距离为100~200 mm范围内时,液滴穿透深度最大,这表明喷射高度在该范围时,喷淋冷却效果最好。     

中厚板控冷及淬火冷却形式选用分析

 目前对常压柱状流及中高压射流的冷却能力一般仅停留在定性认识基础上,而没有从量上揭示这两种喷流形式冷却能力。利用ANSYS对中厚板控冷及淬火中常压柱状流及中高压喷射流冷却的钢板温度场进行了实验及数值模拟,研究两种不同形式的喷流在实际冷却中温降速率大小,研究两种喷流的最大冷却能力,得到两种喷流在实际装置中最大淬火钢板厚度,从而为控冷及淬火装置的选型及设计提供理论依据。     

Ultra Fast Cooling of a Hot Steel Plate by Using High Mass Flux Air Atomized Spray

In the current research, the ultra fast cooling (UFC) of a hot stationary AISI‐304 steel plate has been investigated by using air atomized spray at different air and water flow rates. The initial temperature of the plate, before the cooling starts, is kept at 900°C or above. The spray was produced from a full cone internal mixing air atomized spray nozzle at a fixed nozzle to plate distance; and the average spray mass flux was varied from 130 to 370 kg m^?2 s by selecting different combinations of air and water flow rates. The surface heat flux and surface temperature calculations have been performed by using INTEMP software and the calculated results have been validated by comparing with the measured thermocouple data. The heat transfer analysis indicates that the cooling occurs in the transition boiling regime up to surface temperature of 500°C and thereafter it changes to nucleate boiling regime. The superposed flow of air on the hot plate enhances the cooling in the temperature range of 900–500°C by sweeping the partially evaporated droplets from the hot surface. However, due to the high percentage of fine water droplets in the resultant spray produced at higher air flow rates, the maximum cooling rate is achieved at the medium air flow rate of 30 N m³ h^?1. The cooling rate (182°C s^?1) produced by an air atomized spray is found to be in the UFC regime of a 6 mm thick steel plate. The findings of this research can be considered as the basis for the fabrication of cooling system in the run‐out table of a hot strip mill.     

基于超快冷技术的新一代中厚板轧后冷却工艺

结合国内中厚板生产需求,基于射流冷却的原理开发出新一代轧后冷却系统,其特点是以特定角度将一定 压力的冷却水喷射到钢板表面,达到钢板和冷却水之间的完全接触,实现核沸腾,从而大幅度提高冷却效率和冷却 均匀性。在此设备进行了基于超快冷技术的新一代TMCP工艺的研究工作,生产结果表明采用新一代TMCP工 艺可明显提高产品的强度和韧性、改善钢材的综合性能,并可大幅度降低钢中合金元素的添加量,从而实现高等级 品种钢的低成本减量化轧制。