硅钢非稳态浇铸铸坯洁净度分析

为研究非稳态浇铸对硅钢铸坯洁净度的影响,对BOF→RH→CC生产的硅钢非稳态及稳态铸坯进行取样,分析了头坯、换水口坯、尾坯及稳态坯的T[O]含量、N含量及夹杂物类型及分布。结果表明,铸坯洁净度由高到低依次为:稳态坯,尾坯,换水口坯,头坯。     

软接触结晶器电磁连铸中拉坯阻力的实验研究

软接触结晶器电磁连铸可以改善铸坯的表面质量,但其电磁场对拉坯阻力的影响以及拉坯阻力与铸坯表面质量间的关系仍值得研究。笔者设计并制作了悬臂梁应变仪,在小型连铸机上测定了软接触结晶器电磁连铸过程中结晶器内的拉坯阻力,并对连铸坯的表面质量进行了分析。结果表明：①在本实验条件下,随着拉坯速度的提高,无论有、无保护渣或连续的高频电磁场,拉坯阻力均增加,铸坯表面质量下降;②施加保护渣或连续的高频电磁场都能显著降低拉坯阻力,而且拉坯速度越大,拉坯阻力下降的幅度越大;③随着磁场强度的增加,拉坯阻力减小,铸坯表面质量提高。但当磁场强度达到一定程度时,拉坯阻力开始增大,相应的铸坯表面质量下降。这表明,铸坯表面质量与拉坯阻力直接相关。     

天钢大圆坯连铸机热坯压力的调试

在大圆坯浇铸作业中,拉矫机的热坯压力是一个重要参数。热坯压力过大会使铸坯产生椭圆变形,严重影响铸坯表面质量;热坯压力过小,难以达到铸机拉矫辊克服的拉出铸坯的阻力,致使可能出现铸坯在生产过程中的下滑。针对天津钢铁集团有限公司大圆坯项目3^#连铸热试过程中存在的溜坯现象,根据工艺及设备参数加以分析,依据理论计算和生产经验,进行热坯压力调整和数据优化,避免了溜坯现象的出现,保证了生产顺行。     

IF钢铸坯表层洁净度研究

采用金属原位分析仪(OPA-100)对国内某厂同浇次不同浇铸阶段(开浇头坯、正常坯、浇铸末期尾坯)的IF钢铸坯表层非金属夹杂物含量及夹杂物粒径分布进行了研究分析。结果表明:铸坯内弧和外弧表层非金属夹杂物含量及粒径的趋势基本吻合。铸坯中铝系夹杂物含量:头坯尾坯正常坯,正常坯中铝系夹杂物含量稳定,处于非稳态浇铸期的头坯和尾坯中铝系夹杂物含量波动较大,在距铸坯表面5.6 mm之后逐渐减小;铸坯中铝系夹杂物的平均粒度和大于5μm的夹杂物所占比例均随着距铸坯表面距离的增加而减小。     

低碳铝镇静钢铸坯皮下钩状坯壳

 低碳铝镇静钢铸坯皮下有明显的钩状坯壳,钩状坯壳很容易捕获夹杂物和气泡,使得簇群状氧化铝夹杂和气泡+氧化铝在铸坯的近表层聚集。对低碳铝镇静钢铸坯的宽面、窄面以及角部综合取样,研究分析了铸坯不同位置处钩状坯壳的特征与变化规律。结果显示,在铸坯宽面,中心处钩状坯壳较深;在铸坯窄面,越靠近角部,钩状坯壳越深;在铸坯角部,钩状坯壳呈现三维形貌。此外,提出了钩状坯壳对夹杂物和气泡的捕获机理,认为连铸过程中的Marangoni力对夹杂物和气泡的捕获起着至关重要的作用。此机理很好地解释了钩状坯壳更易捕获大尺寸夹杂物和气泡的原因;根据该机理,提出了减小钩状坯壳捕获大尺寸夹杂物的相关措施。     

超低碳IF钢头坯洁净度的研究

对比分析超低碳IF钢浇次头坯、过渡坯和尾坯的洁净度发现,非稳态头坯洁净度远差于其它铸坯,换钢包交接坯和尾坯洁净度满足质量要求。提出了改善头坯洁净度的措施,即浇铸前中间包吹氩以减少浇铸初期钢水的二次氧化、优化中间包堰坝结构以增加中间包堰坝吸附夹杂物的能力。采取措施后,浇次头坯洁净度得到了提高,钢种夹杂废品率降低。     

IF钢非稳态浇铸铸坯洁净度分析

 为研究非稳态浇铸对IF钢铸坯洁净的的影响,用钢中气体分析、成分分析、大型夹杂物分析方法对转炉—RH—连铸工艺生产的非稳态浇铸条件下的IF钢铸坯进行取样分析,主要分析头坯、尾坯和换水口坯。结果表明：头坯TO、N、C含量沿拉坯方向呈现上升趋势,Al、Ti正好相反;头坯TO质量分数平均比其他铸坯高0.0015%以上,氮质量分数高达0.0005%以上,碳含量超过判定标准;尾坯、换水口坯TO水平最高分别为正常坯水平的1.6倍和2.2倍,氮含量波动范围分别是正常坯水平的1.0~1.3倍和1.5~1.7倍,碳含量波动范围分别从正常坯水平的1.2~2.4倍和1.2~2.1倍,其他成分波动不大;大型夹杂物含量最高的是头坯34.37mg/(10kg),其次是尾坯2967mg/(10kg),然后是换水口坯、大包停浇坯,而正常坯的大型夹杂物含量基本都在1.24mg/(10kg)以下。     

两流薄板坯连铸连轧作业时铸坯在加热炉内的运行规律

讨论了两流薄板坯连铸连轧作业时铸坯在加热炉内的运动情况。分析了进入出坯段的铸坯的模式选择，进而确定铸坯进入平移段的时机。定义了加热炉综合进坯速度和加热炉平均出坯速度两个概念来讨论铸坯出坯的两种方案，并提出最小铸坯长度和最大加热炉综合进坯速度的计算公式。     

连铸结晶器振动过程连铸坯应力分布有限元分析

对连铸结晶器振动过程进行了有限元模拟,获得了结晶器振动过程连铸坯表层应力分布,分析了结晶器锥度、结晶器与连铸坯间摩擦系数、拉速和连铸坯厚度对连铸坯表层应力分布的影响。振动过程结晶器末端附近区域连铸坯表层出现应力集中。随结晶器锥度减小和连铸坯宽度增加,连铸坯表层最大应力增加;拉速和连铸坯与结晶器间摩擦对连铸坯表层最大应力影响很小。研究结果对分析和认识连铸坯表面振痕的产生原因和结晶器磨损具有指导作用。     

特大断面连铸方坯结晶器出口的安全坯壳厚度

 连铸结晶器出口处坯壳的安全坯壳厚度对连铸生产的安全顺行、铸坯产品的质量及结晶器长度的设计都有很重要的影响。以特大断面700mm×700mm连铸方坯为基础,通过建立坯壳的三维计算模型对结晶器出口处坯壳厚度进行研究,应用有限元模型计算了不同厚度坯壳的应力分布情况,通过铸坯表面应力分布与材料屈服极限来判断不同厚度坯壳模型是否处于安全生产状态,确定保证安全生产的坯壳厚度的极限值。研究结果表明,坯壳厚度在26mm时表面应力达到屈服极限,随着坯壳厚度增加,铸坯表面应力减小并逐渐远离屈服极限,考虑坯壳生长的不均匀性,讨论了用来修正安全坯壳厚度的安全系数,对于本模型安全系数适用1.46,修正后坯壳的安全平均厚度38mm。     

气隙对连铸坯凝固影响的有限元数值模拟

以连铸坯凝固传热有限元数学模型研究了铸坯角部形状和气隙对坯壳凝固行为的影响研究结果表明：采用有限元法离散铸坯圆角能更合理地反映铸坯角部的几何和换热条件，从而可以更准确地研究角部换热条件对铸坯凝固行为的影响。角部气隙显著地降低了坯壳表面的换热，使铸坯偏角区成为热节区。此热节区是铸坯凹陷、皮下裂纹等缺陷和漏钢事故发生的诱因。     

两流薄板坯连铸连轧作业时铸坯在加热炉内的运行规律

讨论了两流薄板坯连铸连轧作业时铸坯在加热炉内的运动情况。分析了进入出坯段的铸坯的模式选择，定义了加热炉综合进坯速度和加热炉平均出坯速度两个概念来讨论铸坯出坯的两种方案，并提出了最小铸坯长度和最大加热炉综合进坯速度的计算公式。     

小方坯连铸机喷淋结晶器的研究

建立小方坯喷淋结晶器凝固传热数学模型，模拟计算了铸坯温度场、坯壳厚度、热流场，坯壳与铜壁间气隙厚度。计算坯壳厚度与实测坯壳厚度基本吻合；与普通水缝式结晶器相比，铸坯温度场均匀，坯壳厚度均匀，冷却强度有所提高。     

SS400连铸坯总氧含量的分布规律

对SS400连铸坯不同部位钢中总氧含量分布进行了分析,结果表明,SS400连铸坯正常坯与过渡坯的总氧含量相对较低,平均值小于0.001 5%,能够满足洁净钢要求;头坯坯头及头坯坯尾总氧含量均值分别为0.003 9%和0.002 5%,不利于洁净钢生产,对此进行了原因分析,并提出了相应措施,实施后达到了生产要求。     

OCr13不锈钢板坯连铸温度场的研究

采用有限元商业软件模拟计算了不锈钢板坯在连铸凝固过程中铸坯坯壳温度场随时间的变化.讨论了拉坯速度、浇注温度及二冷区水量对温度场的影响.结果表明,影响铸坯温度场的主要因素是拉坯速度,而浇注温度对铸坯坯壳温度影响较小.     

400 mm特厚板坯尾坯表面横裂纹的控制

板坯尾坯浇铸属于非稳态浇铸,随着板坯厚度的增加,尾坯表面横裂纹成为影响铸坯质量的主要因素。通过研究钢种的化学成分、二次冷却制度和尾坯浇铸时拉速的变化等因素对尾坯表面横裂纹的影响,确定了特厚板尾坯表面横裂纹的产生机理,提出了相应的改进措施。低碳微合金钢二次冷却制度采用弱冷,控制尾坯浇铸拉速小于0.5m/min的时间要小于5min,尾坯浇铸阶段二冷水的比水量从0.35 L/min减少到0.25 L/min,控制尾坯矫直温度在933℃以上,能够有效地减少尾坯表面横裂纹,使特厚板尾坯废品率降低到5%以下。     

一炼钢厂连铸坯质量现状分析

1前言 一炼钢厂电改转生产已经四年,一些连铸设备和备品备件已不能满足产品质量要求,对连铸坯质量产生一定的影响。连铸坯质量主要存在三方面的问题：一是连铸坯表面冷却不均匀造成脱方;二是铸坯表面质量问题造成退废;三是铸坯中心裂纹。针对这三方面的问题,各部门进行技术攻关,连铸坯脱方和连铸坯退废得到有效控制,连铸坯质量合格率保持较好水平。     

小方坯连铸机结晶器的研究

建立了铸坯固传热数学模型，模拟计算了铸坯温度场，坯壳厚度，热流场，坯壳热收缩应力场，坯壳与铜壁间气隙厚度，计算坯壳厚度与实测坯壳厚度基本吻合，计算结果为连铸机生产，连铸机设计提供参考。     

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.     

大圆坯连铸带液芯矫直过程的应力、应变有限元模拟

应用Marc有限元软件对圆坯连铸的连续矫直变形过程进行模拟.以马鞍山钢铁公司大圆坯连铸机为原型,考虑铸坯与辊子的接触状态,建立了圆坯矫直变形模型;模拟分析了大圆坯连铸带液芯矫直过程中坯壳的应力、应变,得到了铸坯在矫直过程中的变形规律,可为铸机矫直工艺及设备设计提供参考依据,从而进一步优化铸坯的矫直变形,以提高圆坯的内部质量和表面质量.