1500×70断面的CSP板坯静态弹性应力数值计算与验证

文章研究了薄板坯连铸结晶器内凝固坯壳的静态弹性应力分布,并分别计算了有否结晶器支撑的凝固坯壳所受到的等效应力。针对凝固前沿复杂的几何结构,使用Auto CAD.NET技术建立凝固坯壳的物理模型。为捕捉凝固前沿,使用数值模拟的方法计算了CSP结晶器内的钢液流动、传热和凝固。结果表明,由于结晶器内的流动冲刷,凝固壳的分布不均匀。若凝固坯壳与结晶器间存在较大的气隙,则在漏斗区存在应力集中现象,与实际生产中常出现横向表面裂纹的区域一致。     

连铸结晶器凝固传热模型研究

以连铸结晶器内凝固传热过程作为研究对象,结合高温钢液在结晶器内的实际热传输过程,建立连铸结晶器凝固传热通用仿真模型.模型充分考虑凝固铸坯与结晶器间的缝隙对传热的影响.利用Visual Basic 6.0程序开发出相应的结晶器凝固传热仿真软件,计算得到铸坯表面温度,坯壳厚度,结晶器锥度等与生产相关数据,并利用钢厂连铸机结晶器的生产数据对模型进行验证,所得结果均与实测值相符.该模型能够为连铸生产工艺的确定和调整提供理论依据.     

高速连铸结晶器内凝固传热行为及其均匀性控制

从分析高拉速包晶钢板坯连铸结晶器内凝固传热行为特征入手,首先阐明拉速对结晶器内的界面热阻、凝固坯壳的温度与应力分布的影响规律,研究发现拉速超过1.6 m·min?1时,界面热阻明显增加,拉速由1.4 m·min?1提升至1.6 m·min?1和1.8m·min?1时,出结晶器坯壳厚度相应减少约10%,其发生漏钢的危险不断增加;在此基础上,阐述了结晶器的内腔结构、保护渣、振动与液面控制等控制结晶器内坯壳凝固均匀性的相关技术。要实现高速连铸,首要应考虑结晶器内腔结构的优化设计,使其能更好地迎合凝固坯壳的生长,研制适合包晶钢等凝固特点的专用连铸保护渣至关重要,铸坯鼓肚控制也是保障高拉速液面稳定的关键。      

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.     

宝钢厚板连铸机结晶器凝固传热模型的研究和开发

以宝钢厚板连铸机结晶器一冷传热过程为研究对象,结合高温铸坯在结晶器内的实际热量传输规律,建立了宝钢厚板连铸机结晶器凝固和传热模型.结晶器内凝固传热过程分为凝固坯壳传热、缝隙间传热和结晶器铜板传热,其中结晶器缝隙问传热模型综合考虑了气隙、保护渣和振痕对传热的影响.利用Fortran语言对模型进行编程,开发出相应的结晶器凝固和传热仿真软件Moheat.结合厚板连铸机结晶器生产数据,对模型进行了验证.所得计算结果符合实际测量值.利用该软件能够对不同生产工艺下的凝固坯壳厚度、坯壳表面温度、结晶器铜板温度、冷却水温差以及结晶器理想锥度等进行计算,分析和优化结晶器一冷制度,指导连铸生产.     

H型钢连铸结晶器内钢水凝固传热的数学模拟

 为了解决H型钢连铸坯表面裂纹问题,结合凝固理论建立了H型钢连铸结晶器内钢水凝固传热模型,并应用大型有限元软件ANSYS对钢水凝固传热过程进行模拟求解,描述和分析了凝固坯壳的温度分布、坯壳生长历程及各工艺因素对钢传热行为、凝固行为的影响,为制定合理的工艺参数、提高铸坯质量、减少漏钢发生提供了理论依据。     

低碳钢和中碳钢连铸方坯初始凝固的对比研究

以低碳钢和中碳钢为研究对象,围绕不同连铸工艺参数对方坯初始凝固行为的影响,利用CA-FE耦合模型模拟实际连铸过程结晶器内方坯的初始凝固行为,考察拉速和过热度对方坯出结晶器坯壳厚度的影响,对比二者出结晶器横截面枝晶微观形貌.研究表明:过热度和拉速增加均能使出结晶器坯壳厚度下降,而拉速的影响更为显著.不同钢种在相同条件下出结晶器坯壳厚度下降梯度不同.过热度越低柱状晶越致密细小,利于提高连铸坯质量,拉速对柱状晶的影响相对较小.由于出结晶器坯壳安全厚度限制,过热度取15℃,低碳钢拉速不能超过2.2 m·min^-1,中碳钢拉速不能超过2.5 m·min^-1,据此针对不同钢种设计不同拉速可提高连铸效率.同时,模型结果显示低碳钢出结晶器时刻柱状晶更为发达.     

高碳钢小方坯粘结漏钢形成原因分析与控制

针对某厂高碳钢小方坯粘接漏钢发生率高的问题,通过观察高碳钢漏钢坯壳组织形貌,分析其在结晶器中运动规律,研究了粘结漏钢的形成机理。结合现场连铸生产过程参数和保护渣使用情况的调查,弄清了造成该钢种粘结漏钢的主要原因。凝固坯壳在二次弯月面附近发生粘结,在结晶器上下振动过程中粘结处坯壳发生拉断、重接和再拉断,漏钢破裂处随之逐渐下行,直至结晶器出口处发生漏钢。调查分析发现,保护渣润滑性能不良、结晶器液面波动大、过热度和拉速不合适是该钢厂高碳钢小方坯粘结漏钢的形成原因。采用可行的控制措施后,高碳钢小方坯粘结漏钢发生率从8.4%降低到1.5%。     

高效连铸抛物线锥度结晶器的研究与设计

应用凝固理论对高效连铸条件下结晶器内初生坯壳生长规律、铸坯的凝固收缩特性进行了系统研究。利用结晶器锥度设计的最小气隙原则,建立结晶器设计计算模型,开发出高效连铸抛物线锥度结晶器设计系统。该系统可依据工艺条件设计出满足不同钢种和拉速条件的结晶器锥度、内腔曲线方程、上下口以及任意间位置的内腔尺寸,为结晶器的生产提供操作数据和理论依据。最后分别讨论了钢种、结晶器长度、拽坯速度、铸坯断面尺寸与结晶器锥度、凝固收缩系数的关系。     

连铸结晶器内弥散氩气泡的瞬态运动和捕捉行为

针对连铸结晶器内弥散氩气泡的瞬态运动和捕捉行为,发展了耦合流动-传热凝固-气泡运动的大涡模拟模型,研究了结晶器凝固坯壳内钢液的非稳态湍流场和氩气泡的瞬态运动特征.结果表明,凝固坯壳对结晶器内钢液流场有较大影响,液相区内钢液流动不对称,导致气泡的运动和捕捉位置分布不均匀;小尺寸的气泡更容易运动到液相穴较深的区域;且随着拉...     

板坯连铸结晶器黏结及其传播行为

 基于国内某钢厂宽厚板坯连铸机,及黏结漏钢过程中结晶器铜板的实测温度样本,重点讨论了黏结的横向、纵向速度与角度等传播行为,分析和对比结晶器黏结的发展特征,及其随拉速和断面浇铸工艺的变化,为进一步认识宽厚板坯黏结漏钢的传播特性,以及热电偶优化布置与漏钢预报系统开发提供参考和依据。     

连铸粘结漏钢的结晶器温度变化及其传播行为

以国内某钢厂板坯连铸粘结漏钢的实测样本为基础,重点调查了铸坯粘结时结晶器热电偶温度变化,分析了粘结传播行为,讨论了现行热电偶布置合理性和漏钢预报模型的设计.研究结果表明:粘结时单个热电偶温度在时间上表现先升后降变化规律,且具有一定温度变化速率和持续时间,多行多列相邻热电偶温度变化在空间上表现粘结传播的"时滞性",具有典型性,同列热电偶温度变化表现"温度倒置"现象,但不具典型性;粘结纵向传播速度小于拉速,与拉速呈线性正相关,横向传播速度与拉速比为 0.91 ~ 1.91,存在较大不稳定性;从纵横向检测快慢和稳定性综合考虑,以纵向检测为主、横向检测为辅设计漏钢预报模型更为合适;现行热电偶布置较为合理.     

板坯连铸粘结漏钢的特点与分析

针对连铸过程中时常发生的粘结漏钢情况,分析了造成粘结漏钢的各种因素,为预防粘结漏钢的发生提供参考。     

连铸结晶器黏结漏钢的可视化及其识别方法

基于现场实测热电偶温度数据,将结晶器铜板温度及其变化速率进行2维可视化。综合考虑黏结形成和发展过程中结晶器铜板温度随时间的变化和空间传播行为,借助计算机图像处理中的8连通区域标记和边界跟踪算法,提取了异常区域的结晶器铜板温度、位置、时间等信息,计算了结晶器铜板温度变化速率的均值、最大值、区域的面积、宽度、高度及其纵向和横向移动速率特征,对实际浇铸过程中多例漏钢样本的共性特征进行了统计和归纳。结果表明,结晶器铜板温度变化速率、几何特征与传播速率能够作为黏结漏钢在线预报的重要判据,为提高漏钢预报系统准确率提供参考,减少漏钢事故,同时为结晶器可视化、智能化监控技术开发提供方法和依据。     

优化鱼雷罐运行模式，减少粘罐量

从鱼雷罐生产运行数据着手，找出了影响鱼雷罐粘铁、粘渣的相关因素，并详细分析了各主要因素对鱼雷罐粘罐的影响程度；同时结合对鱼雷罐运行现状分析，提出了控制粘罐因素的目标参数。建立了系统工作方法及运行模式。     

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件．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,且浇钢操作时不粘钢、不变形,钢坯质量好,具有耗用备件少、维修简便等优点     

BP神经网络在连铸板坯质量在线诊断中的应用

为了更好地应用BP神经网络对连铸板坯质量进行在线诊断,基于连铸生产特点,利用采集的过程数据建立了符合生产实际的均一化函数.通过分析BP神经网络中各参数对网络性能及诊断准确率的影响,对BP神经网络的结构及学习算法进行修正,使该网络有选择和有区分地学习铸坯质量知识.结合某钢厂连铸现场数据,以黏结为例,建立了6种网络模型,对各模型算法进行了比较测试.结果表明:采用自定义函数均一化样本或采用提出的差异性算法训练神经网络,均可明显提高诊断准确率;采用选择性算法可确保诊断准确率不变的同时,提高学习速度;修正的算法更能很好地符合连铸生产实际.     

Investigation of coal properties to avoid lump coal fines generation in COREX process

Abstract

Cast productivity depends on casting speed. Since the early development of continuous casting, numerous attempts have been made at high speed casting. With regard to speed limitation by shell sticking, high temperature tensile strength properties of the solidifying shell in relation to mould friction are considered the governing factor. Hence, experimental work has been carried out to simulate shell loading under casting conditions, determining the shell strength for a wide range of carbon contents. Mould friction data have been derived from published plant measurements. As demonstrated, neither shell strength nor mould friction imposes significant limits on casting speed under regular casting conditions.     

耐候钢异型坯连铸结晶器保护渣性能优化研究

由于异型坯形状复杂,在浇注耐候钢的过程中,铸坯表面质量较差,并经常发生粘结漏钢事故。通过实验室研究和工业性试验相结合的方法,根据异型坯连铸耐候钢的特点,分析了耐候钢异型坯表面质量差和浇注过程中发生粘结性漏钢的原因,提出了异型坯连铸耐候钢保护渣优化设计思路,重点研究了协调保护渣润滑和传热性能的影响因素。根据研究结果配制的异型坯连铸耐候钢专用保护渣,大生产应用结果表明,连浇炉数达到10炉以上,未发生粘结漏钢事故,耐候钢异型坯表面质量也有了明显提高。     

板坯连铸机粘结漏钢分析与预防措施

对河北钢铁集团公司邯宝炼钢厂两台板坯连铸机自2008年10月投产至2011年2月粘结漏钢情况进行统计,从漏钢坯壳形貌分析粘结漏钢过程,从保护渣性能、结晶器锥度、结晶器振动、液面波动、拉速变化以及标准化操作等方面分析粘结漏钢的原因,进而提出预防措施,降低了连铸机漏钢率。