板坯连铸异型中间包卷渣水模型实验研究

为改善连铸板坯质量,通过水力学模拟研究了中间包内钢液的流动,并测量了在非稳定浇注条件下避免钢液卷渣的中间包内钢液的临界高度,确定了在中间包内设置抑湍器、坝和堰的混合控流方案。结果表明：中间包设置控流装置后,平均停留时间增加,有利于夹杂物的上浮;同时确定了中间包卷渣的临界高度。     

四流小方坯连铸中间包的水模型研究

对某炼钢厂四流小方坯连铸机上新安装的20 t中间包进行了水模型研究,用染色剂显示了中间包中的流动状态。结果表明,加挡墙后中间包内钢液的流动情况明显改善,且流场很大程度上受挡墙上孔位置的影响,而且孔的位置靠上时更能避免底部的短路流。     

四流圆坯中间包结构优化物理模拟

通过几何相似比1∶3的水模拟实验,对安装不同结构的挡墙的中间包内的流场进行研究,计算钢液在中间包的平均停留时间(RTD)。结果表明:中间包采用"U"型挡墙,平均停留时间较长,夹杂物上浮得到较好发展,两侧水口响应时间及峰值时间差别较大。"V"形挡墙比"U"形挡墙更有利于中间包内夹杂物的去除,很好解决了两侧水口的同步性和延长了停留时间,减少了死区体积分数,增加了活塞区体积分数。     

30 t对称四流小圆坯中间包结构优化

为了优化某钢厂30 t对称四流小圆坯中间包的冶金效果,以该钢厂当前使用中间包为原型,根据相似原理,利用水模型模拟对其内部控流装置进行优化,测量不同情况下中间包的RTD曲线,进而计算出中间包内钢水的峰值时间、死区比例等指标。结果表明,原型中间包的中间包冶金效果不佳,根据优化方案,导流板每面开双孔时,较优方案为方案3,此时中间包死区比例为10.96%;导流板每面开单孔时,较优方案为方案18,此时中间包内死区比例为8.74%,但此中间包冶炼结束时,中间包内留钢量较大,经济成本较高。综合来看,使用双孔较优方案最佳。     

四流中间包钢液流动行为的数学物理模拟

中间包内流体流动状态对铸坯质量的优劣起着至关重要的作用。采用合理的控流装置可以优化钢液在中间包内的流动特征,本文通过实验室物理模拟实验与数值计算相结合的方法,分析比较了两种导流隔墙对四流连铸中间包内流体流动特征的影响。物理模拟和数学计算结果能够较好地吻合,结果表明：与直板挡墙中间包相比,V型导流隔墙的使用将中间包死区体积分率降低了45%,各出水口之间响应时间和峰值时间之间的标准差有所减小,均匀了各水口之间的流动状态。     

20钢连铸圆坯生产结构管的性能研究

对连铸圆坯在　２５０ｍｍ机组上生产结构管的性能进行了分析研究，给出了力学性能与化学成份间的数学模型、各元素对性能影响的主次因素排列顺序及目前用连铸圆坯生产结构管能达到的性能指标。     

圆坯连铸的高速连铸技术

日本住友金属工业公司和歌山厂1号圆坯连铸机是世界上圆坯连铸速度最高的连铸机.该厂实现圆坯高速连铸的主要方法是开发了结晶器保护渣,采用合适的振动条件和二次冷却喷雾间距等.     

中间包改造对铸坯质量的影响

为了减少了钢液对中间包耐材的直接冲刷,增加中间包的使用寿命,对某厂转炉→连铸工艺中的中间包进行了改造,在其长水口的冲击位置加了一个稳流器控流装置;同时对中间包改造前后钢中的夹杂物进行了系统分析。结果显示:中间包改造后铸坯样中平均全氧含量为138×10-4%,比改造前减少了44.14×10-4%;改造后铸坯中大型夹杂物平均含量为28.77 mg/10 kg-1,比改造前降低了21.9%;改造后铸坯中显微夹杂物平均含量为27.10个/mm2,比改造前降低了52.66%;钢中夹杂物含量都有很大的降低,说明改造后的中间包的效果明显。     

中间包改造对铸坯质量的影响

为了减少了钢液对中间包耐材的直接冲刷,增加中间包的使用寿命,对某厂转炉→连铸工艺中的中间包进行了改造,在其长水口的冲击位置加了一个稳流器控流装置;同时对中间包改造前后钢中的夹杂物进行了系统分析。结果显示:中间包改造后铸坯样中平均全氧含量为138×10-4%,比改造前减少了44.14×10-4%;改造后铸坯中大型夹杂物平均含量为28.77 mg/10 kg-1,比改造前降低了21.9%;改造后铸坯中显微夹杂物平均含量为27.10个/mm2,比改造前降低了52.66%;钢中夹杂物含量都有很大的降低,说明改造后的中间包的效果明显。     

连铸机中间包改造

中间包的寿命和优劣,直接影响着连铸机的产量和质量.同煤集团公司钢铁公司的连铸机经过改造,提高了中间包的寿命,降低了生产成本.同时,提高了产量,改善了铸坯的质量.     

圆钢和钢板临界淬硬尺寸的有效统一

在实践中发现，低碳钢材料在同样的冷却条件下，圆钢和钢板的临界淬硬尺寸十分悬殊．基本上存在着倍比关系。例如圆钢、钢板碳氮共渗后淬油(热处理工艺参数相同)，圆钢的临界淬硬直径为8mm～9mm，而钢板厚度超过4．5mm时工艺的稳定性就差了。为了便于讨论，本文引进了临界淬硬尺寸的概念，即零件淬火后取得稳定的符台热处理硬度要求的临界有效尺寸。     

连铸中间包降低残钢量的水模型研究

通过水模型、氧氮分析以及大样电解分析,对某钢厂挡坝结构优化后的中间包流场及尾坯洁净度进行分析。结果表明:适当增加原挡坝高度并在其上开两个导流孔,能使理论残钢量由9.17 t降至4.47 t,并使正常浇铸时的中间包流场有所优化,死区比例减少33.04%,平均停留时间增加4.40%;中间包浇铸末期对尾坯不同位置的全氧和氮含量影响不大;尾坯中大型夹杂物主要来自结晶器卷渣,大型夹杂物尺寸以140~300μm和大于300μm尺寸为主,分别占大型夹杂物质量的19.94%和73.21%。     

离心式连铸中间包内钢液流动特性的模拟

采用数值模拟对离心中间包内的钢液流动特性进行了研究,考察了分配室中挡坝的位置及旋转磁场强度对整体流场结构的影响,并通过试验验证了计算结果的可靠性.研究结果表明,当坝距较小时,分配室内形成了较大的水平环流,环流的形成有利于夹杂物的上浮去除.而当坝距较大时,分配室内的流场结构则呈现明显的非对称性,且随着坝距的增加,非对称越明显.这种非对称性的流场分布不利于钢液的混合,并导致了死区的形成.当磁场强度超过一定值时,磁场强度对钢液的整体流动形态无明显的影响.     

45钢LF炉渣系研究

通过45钢LF炉精炼渣工业试验,介绍了45钢渣系成分设计、工艺过程控制和造渣料加入量的测算方法;分析了精炼渣中各成分含量对钢水脱硫、脱氧效果的影响。试验证明,45钢LF炉精炼渣质量分数控制在CaO:45%~55%;SiO₂:10%~20%;Al₂O₃:15%~25%;MgO:8%~10%;碱度R:2.5~3.5;w(FeO)+w(MnO)＜2.0%范围内,钢水脱硫率高、脱氧效果好、吸附夹杂物能力强,可满足45钢高质量生产。     

中间包保护渣中碳和V2O5含量对钢液氮含量的影响

为了研究中间包保护渣中碳和V2O5含量对钢液氮含量的影响,选用CaO—SiO2—Al2O2系碱性渣作为基础渣系进行实验。通过对实验结果分析可知,渣中的碳和V2O5含量对钢液脱氮都有一定的影响,但效果不一样。     

圆坯连铸中间包温度场的数值模拟

对原型、U型和Y型挡墙中间包温度场进行了数值模拟。模拟结果表明：原型中间包挡墙形式不合理,中部和边部水口的温差较大;U型挡墙中间包温度场虽较原型有一定程度的改善,但也存在一定的问题;Y型挡墙中间包较原型和U型温度场分布更加均匀,温降更小,是较合理的挡墙形式。     

三流连铸中间包钢水流场的数学物理模拟

应用商业软件CFX及水力学模型,对三流连铸中间包钢水流场进行了模拟研究,分析比较了原型中间包和改造后中间包内钢水的流动状态。结果表明:数值模拟与水力学模型结果相符;原型中间包内存在明显的短路流,死区比例大,均超过了50%;通过改造中间包控流装置后,中间包内钢水流动状态得到了明显改善,死区体积比例大大降低,死区比例均控制在20%以内,最低的仅为9.41%。通过现场试验发现:中部水口出口与边部水口出口的钢水温差最大值由改造前的5℃减小到2℃;事故率明显降低,达到了预期的冶金效果。