大断面圆坯连铸温度场的数值模拟

通过大型通用有限元软件ANSYS建立铸坯凝固过程有限元仿真分析模型,在拉速0.25～0.35m/min,钢水过热度20℃的条件下,对20钢Φ中600mm和40Cr钢Φ500 mm圆坯连铸过程进行了计算和分析,得出距液面0～32 m时铸坯表面温度变化曲线。计算结果表明,当20钢Φ600 mm圆坯的拉速为0.3 m/min时,结晶器出口坯壳厚度为30.9 mm,结晶器出口铸坯温度为1050℃,二冷区表面最低温度978℃铸坯在距液面19.71 mm处完全凝固。Φ600 mm圆坯连铸机20钢生产实践表明,拉速0.25 m/min,结晶器出口铸坯表面温度为1048℃,二冷区表面最低温度为918℃,与模拟结果相似。     

末端压下工艺改善车轴钢大圆坯中心缩孔的研究

研究了LZ50车轴钢Ф690 mm大圆坯末端压下位置对改善中心缩孔的影响,提出了压下过程表面横裂纹的控制措施,达到了显著减轻中心缩孔的效果。研究表明：大圆坯末端压下可以将变形有效传递至铸坯心部,从中心固相率0.20开始实施压下能起到减轻缩孔的效果,可将铸坯的最大缩孔尺寸由10 mm减小至3 mm以下。末端压下时应控制铸坯表面温度在800℃以上,才能避免铸坯表面出现横向裂纹。     

1650板坯压下过程热/力学行为及压下工艺优化

为了控制梅钢1 650板坯连铸包晶钢过程铸坯内裂纹发生,基于梅钢1 650板坯连铸机生产实际,建立了1 560mm×230mm断面包晶钢铸坯凝固过程三维热/力耦合有限元模型,揭示了铸坯凝固过程各冷却区内的温度场分布规律和铸坯压下过程应力与变形行为演变规律。结果表明,铸坯在结晶器及零段内冷却强度大,沿拉坯及其垂直方向的温度分布梯度大;在实施铸坯凝固末端压下过程中,铸坯宽面中心与宽向1/4处的表面变形及应力变化较为同步,且靠近铸坯内弧侧凝固前沿的塑性应变最大,铸坯应力最大值集中在角部区域;目前梅钢包晶钢连铸压下区间设置不当,易引发铸坯产生内部裂纹。     

不同轧制方式对145mm厚Q345E探伤结果的影响

结合实际生产,以300mm厚的Q345E连铸坯轧制145mm的厚钢板,探索了控轧、差温轧制、开坯轧制三种不同的轧制方式对钢板探伤结果的影响,结果表明:控轧钢板的探伤合格率最低,开坯轧制的钢板的探伤合格率最高,提高轧制压下量、压下率及钢坯心部变形量非常有利于对提高钢板探伤合格率。     

20CrMnTiH齿轮钢轧制过程的金属流变对铸坯碳偏析的影响

通过20CrMnTiH钢430 mm×300 mm连铸坯射钉试验模拟铸坯粗轧和至Φ130 mm钢材轧制过程中的金属流变。试验结果表明,平行于射钉方向,钉子变形延展成扁平状,垂直于射钉方向,钉子压缩成镰刀状弯曲,轧制对改善成品钢材横截面上的宏观碳偏析无明显效果。     

连铸大方坯轻压下过程的变形行为

首先从理论上描述了轻压下过程铸坯的三维变形行为,并采用有限元法定量分析了轻压下工艺对铸坯变形行为的影响规律.结果表明:铸坯宽展变形和延展变形达到平衡后,随着压下量增加,铸坯延展率随压下量呈直线关系变化.在相同轻压下条件下,随铸坯长宽比和中心未凝固率的增加,铸坯宽展效率和延展效率下降,压下效率增加.     

连铸轻压下过程的热力分析

以D32船板钢250 mm×2 400 mm连铸坯为研究对象,借助ANSYS数值模拟软件建立铸坯在轻压下过程中的热力耦合模型,模拟分析了在轻压下过程中铸坯的变形特点和应力分布规律,为深入解决轻压下过程中铸坯芯部未完全凝固区的温度、相变、收缩等状态较强的指导意义。研究表明,二冷第9段至第11段辊缝逐渐收缩,铸坯厚度方向累积压下量逐渐增大,达到压下的目的;夹辊辊缝的持续缩小,使得铸坯芯部未凝固区被持续挤压减小,铸坯内部未凝固(液芯)部分主要来承担压下辊对铸坯所实施的作用;在轻压下实施过程中铸坯横断面各位置等效应力大小分布为角部宽面窄面。     

带液芯方坯重压下的变形特点

应用有限元仿真软件研究了带液芯方坯重压下的变形特点。结果表明,施加不同压下量,铸坯的宽展变形和应变均随压下量的增加而增加,组合压下较单辊压下的宽展量大,铸坯应变最大值逐渐增大,最大应变位置逐渐向铸坯中心移动,压下量的临界值为12~14 mm,超过该值后,铸坯的最大应变位置出现在铸坯中心。     

用连铸坯轧制重轨的变形模拟实验

以铅为实验材料，在实验室二辊φ100mm开坯机上采用网格法模拟了以连铸方坯为坯料轧制重轨时轧件的变形规律，研究了压下规程及轧制速度对轧件在不同孔型轧制时变形等效应变分布的影响，发现等效应变分布的基本规律性，为制定合理的重轨压下规程及采用连铸坯轧制重轨提供了实验依据。     

板坯连铸轻压下压下力的解析计算法

针对板坯连铸轻压下过程,对铸坯单元体建立力学平衡方程,结合温度的计算结果,分析了钢种和压下位置对铸坯受力和变形量的影响.结果表明,轻压下过程中铸坯边部受到的应力明显高于宽面中心受到的应力,表层受到的应力最大超过100 MPa.随着压下的进行,铸坯表层受到的应力逐渐减小,心部受到的应力逐渐增加.在总压下量一定的情况下,钢...     

板坯连铸动态轻压下扇形段的受力分析和应用

通过ANSYS软件模拟了200 mm×1600 mm不锈钢板坯连铸轻压下过程扇形段铸坏的变形,得出1#到11#扇形段辊缝的动态补偿量0.2～1.0 mm.生产应用表明,拉速0.7 m/min和0.9 m/min,压下速率0.8～1.4mm/m,总压下量1.30～4.56 mm,铸坯中心偏析均有改善,铸坯厚度与没定值之差≤0.5 mm;拉速为0.7 m/min时,未采用动态轻压下时,C、S中心偏析指数为1.30,当压下速率为1.2 mm/m,压下区间固相率20%～50%时,C、S中心偏析指数降至1.05.     

液芯压下工艺对CSP生产高强耐候钢力学性能的影响

珠钢在CSP流程上首次成功开发了钛微合金化高强耐候钢.通过对比采用液芯压下工艺(压下量5 mm、10mm)和非液芯压下工艺条件下铸坯和成品板的力学性能及组织,探讨了两种工艺的异同以及对铸坯和成品材的组织、性能的影响.认为采用液芯压下工艺可以很好地匹配连铸与连轧间的坯厚,铸坯各向性能更均匀,成品板材综合性能好于非液芯压下工艺.     

板坯连铸带液芯轻压下过程的力学分析

利用热力学耦合模型对板坯连铸带液芯轻压下过程的铸坯变形抗力、拉坯阻力及其变化特性进行了理论计算.分析比较了不同轻压下和连铸过程工艺参数的影响.结果表明压下量、压下速率、拉坯速度及坯壳温度对铸坯变形抗力和拉坯阻力均有很大影响.计算结果为实际板坯连铸带液芯轻压下工艺设计提供了依据.     

连铸坯中心偏析对LX72A钢帘线合股断丝的影响

70 t BOF-LF-Φ380 mm CC-开坯成150 mm×150 mm方坯-CR和200 t BOF-LF-200 mm×200mm CC-CR两种工艺路线所生产的Φ5.5 mm盘条经拉拔成Φ0.22 mm钢帘线合股过程的断丝率为Φ380mm圆铸坯工艺-2.86次/t,200 mm×200 mm方坯工艺-<1次/t。检验结果表明,圆坯工艺生产的盘条严重的中心偏析是大量断丝的主要因素,150mm×150 mm轧坯的宏观碳偏析高达1.11。采用断面尺寸200 mm×200 mm以上的方坯连铸工艺流程,中间包钢水过热度15～25℃,拉速恒定,采用结晶器和末端电磁搅拌,可有效地减轻中心偏析。     

凝固压下对大方坯中心致密性的影响

为了改善大方坯的中心致密性,研究了连铸凝固压下对铸坯中心缩孔的影响。采用热-弹-塑性模型计算了凝固压下时大方坯中心缩孔的变形规律。结果表明,在铸坯完全凝固后压下可有效提高中心致密性,其效果比相同变形量下的均热轧制提高了22.5%。随着压下量的增大,缩孔尺寸明显减小,但由于凝固压下变形量有限,大尺寸缩孔难以完全消除。为进一步消除缩孔,建议凝固末端轻压下速率提高到0.02 mm/s,或增大凝固后压下量。SA-213 T12大方坯采用凝固压下技术后大部分中心缩孔已被焊合,残留缩孔的最大尺寸由8减小到2 mm,同时缩孔数量降低了50%。     

氩气保护ESR对EAF-LF-VD-CC冶炼的高速车轴钢DZ2轧坯质量的改善

采用EAF-LF-VD-Φ690 mm铸坯和EAF-LF-VD-Φ690 mm铸坯-Φ740 mm ESR锭两种工艺分别制备了250 mm ×250 mm高铁车轴用DZ2钢轧坯,并研究了其低倍组织、夹杂物、碳偏析、金相组织和力学性能.结果表明:相比于电弧炉流程工艺,电渣重熔工艺得到的DZ2钢轴坯中心疏松和一般疏松从0....     

连铸板坯轻压下过程压下率参数的理论分析

通过分析连铸板坯的轻压下过程,提出了铸坯压下率的理论模型,考察了不同拉速、不同铸坯断面下板坯压下率的变化规律.结果表明,压下率与压下速率沿拉坯方向呈近似线性减少关系;压下速率的取值不受拉速影响;压下率与铸坯厚度呈线性减少关系,厚度每增加10%,压下率减小10%;铸坯宽度对压下率的影响很小;压下总量不随拉速的变化而变化.     

大圆坯中心偏析成因解析及质量控制

承德建龙特殊钢有限公司炼钢厂5机5流大圆坯连铸机同时浇铸Φ300 mm和Φ500mm两个断面圆坯时,外置式结晶器电磁搅拌的线圈轴线与小断面圆坯结晶器中心不重合,圆坯断面越小,偏搅对铸坯内部的碳偏析指数影响也越大.在采取稳定拉速、低过热度浇铸、优化电磁搅拌和二冷配水等措施后,碳偏析指数和等轴晶组织得到改善均并符合标准要求.     

轻压下调整对模具钢宽厚板坯中心质量的优化

 为解决塑料模具钢1.231 1（450 mm×2 180 mm）宽厚板连铸坯出现的中心偏析和疏松等质量问题,首先通过射钉试验对板坯坯壳厚度进行准确测量,结合ProCAST数值模拟软件直观呈现连铸坯凝固传热过程。根据软件导出的数值模拟结果获得与弯月面不同距离处铸坯的中心固相率,为该钢种宽厚板坯轻压下位置的确定提供可靠信息。参照连铸坯的中心固相率分别就连铸机压下区间、压下量以及压下率对铸坯中心质量的影响进行了一系列研究。最终试验结果表明,压下位置由铸坯中心固相率[fs＝0.30～0.70]后移至[fs＝0.50～0.85]所对应区间、压下率由0.8升高至1.4 mm/m,铸坯中心疏松问题消失,中心偏析宽度明显减小。     

37Mn5钢 Φ210 mm圆坯连铸凝固影响因素的数学模拟分析

通过ANSYS软件建立了37Mn5钢Φ210 mm圆坯连铸的传热模型,研究了在铸坯传热过程中铸机拉速1.3~1.5 m/min,钢水过热度15°~60°,二冷比水量0.58~0.78 L/kg对铸坯表面温度、凝固坯壳厚度和凝固终点位置的影响。结果表明,控制稳定的较低拉速、低过热度、较弱二冷比水量可有效地避免37Mn5钢Φ210mm铸坯裂纹的形成,提高铸坯的冶金质量。