板坯连铸浸入式水口控流的物理和数值模拟

浸入式水口结构从根本上决定了结晶器内的钢液流动形式，采用物理模拟和数值模拟方法研究了水口结构及铸坯断面尺寸对板坯结晶器流动行为的影响。通过解析速度云图、表面流速、液面波动、冲击深度及保护渣覆盖情况等特征参数，对结晶器内钢液流动行为进行多角度定量表征。结果表明，水口侧孔倾角向上对1 600 mm×220 mm断面结晶器流场液面扰动较大，其倾角向下15°时射流冲击深度较大，倾角向下8°时最为适宜。水口底部形状会影响钢液的湍动能耗散及流场对称性，对比后得出凹底水口为最佳水口形状。侧孔形状对表面流速影响较小，但对自由液面波动有显著影响，可能导致钢液裸露；当水口侧孔面积一致时，矩形侧孔水口条件下的结晶器液面裸露面积小于跑道形侧孔和方形侧孔情况。而在浇注不同断面尺寸时，仅通过改变水口结构和使用工艺难以获得合理的结晶器流场，还需要借助其他控制流动的手段来推动未来板坯多元化生产的发展。本研究可为改善板坯质量提供理论与工艺指导。     

矩形坯结晶器自由液面模拟及水口结构优化

以某公司矩形坯连铸机结晶器为研究对象,利用数值模拟和物理模拟相结合的方法,对结晶器内自由液面流动和流场进行系统分析,分别研究不同出口面积比、不同浸入深度、不同水口倾角等条件下结晶器内钢液流动状态,并对相应的工艺参数进行优化。结果表明,对于断面为150 mm×440 mm的矩形坯,最优的结晶器浸入式水口出口面积比为2.42,内径30 mm,侧开孔角度25°。     

方坯连铸结晶器浸入式水口结构类型的研究

应用流场计算软件PHOENICS及水力模型,模拟了方坯连铸结晶器内钢液的流场和流动分布。在此基础上模拟计算了几种不同形式的水口对流动形态的影响,并用水力模型试验进行了验证。通过数值模拟,为优化结晶器内钢液的流场以及浸入式水口的设计提供了科学依据。     

旋流水口对大断面圆坯结晶器流场的影响

针对国内某厂大断面圆坯连铸的工况条件,采用数值模拟的方法,初步设计了一种旋流水口。研究了传统直筒水口和新设计旋流水口时结晶器的流场;对两种水口同工艺条件下的结晶器液面、结晶器壁面以及结晶器内部流场进行了对比分析。研究表明,采用旋流水口更有利于钢液中夹杂物上浮去除;可促进结晶器液面的流动,有利于形成均匀的液渣层。     

立式板坯连铸机结晶器液面控流的物理模拟

为研究低拉速下结晶器流动控制装置对流场的影响,以宝钢立式板坯连铸机结晶器为研究对象,采用1:1的物理模型进行了水模试验,研究了两种浸入式水口条件下液面加控流装置与否、控流装置位置及其插入深度对液面波动及流场分布的影响.研究表明:水口侧孔倾角向下时,MFCD对流动模式的改变不大,但使得液面波动量有所减小;而水口侧孔倾角向...     

薄板坯连铸结晶器流场模拟和验证

针对薄板坯连铸结晶器内钢液的流动特征,利用有限差分方法对薄板坯结晶器内钢液的流动进行了模拟,建立了结晶器内三维流动的数学模型,模拟了复杂水口结构对结晶器中钢液流动的影响。通过水力学模拟对流场模拟进行了验证。结果表明：流场模拟能够准确反映具有复杂水口结构特点的结晶器中的流动现象。     

板坯连铸机结晶器内钢液流场的数值模拟

基于流体力学的基本理论,利用商业软件fluent的,κ-ε湍流模型,实现了对结晶器内钢液流场的三维数学模拟.重点分析了浸入式水口的形状、插入深度、水口侧孔倾角以及拉速等工艺参数对结晶器钢液流场的影响.结果表明,对于断面为1280 mm × 180 mm的板坯结晶器,水口插入深度为150 mm,水口倾角为向下15°,拉坯速度为1 m/min时,结晶器内的流场较好.     

板坯连铸结晶器钢液流场的数值模拟和优化

用CFD三维计算软件,采用k、ε双方程模型在给定的数值计算条件下,对900 mm高的板坯连铸结晶器内钢液流场进行了数值模拟,研究结晶器工艺参数对结晶器液面湍动能和窄边冲击压力的影响。结果表明:对于断面尺寸为220 mm×900 mm的板坯结晶器,水口插入深度为180 mm,水口倾角为向下15°,拉坯速度为1.6～1.8 m/min时,结晶器内钢液具有较好的流动方式。     

基于双方程的大涡模拟分析连铸结晶器内钢液流动特性

针对大涡模拟结晶器内钢液流场时数据量大,建立基于k-ε双方程的大涡模拟数学模型结晶器内钢液湍流流动,对近结晶器壁面与远壁面区别计算,从而降低数据量。通过与经典模型对比,验证新数学模型的可行性。利用新模型对大断面结晶器内流场进行研究,分析不同工艺参数(水口张角、水口深度和拉坯速度)的变化对钢液湍流流动的影响,通过仿真结果来说明适用于大断面连铸生产的设备要求及工艺选择。     

电磁制动下结晶器内流体流动行为的数值研究

 数值模拟了在电磁制动作用下结晶器内金属液的流动行为,并研究了诸如磁感应强度,水口出口角度和磁场位置等各种操作条件对电磁制动效果的影响。数值模拟结果表明：应用电磁制动使结晶器内的流场有很大的改变。施加0.5 T的磁场使结晶器内金属液的表面流速最小,这一计算结果与实验结果十分吻合。为此,应用磁场对结晶器内的流场进行控制,有必要在一定的浇注条件下优化磁感应强度的大小。当磁感应强度、拉坯速度和水口出口角度一定时,磁场位置与水口浸入深度之比有一最佳值,可达到理想的电磁制动效果。     

国内外模具钢的概况

从模具成型的发展趋势入手，引伸到模具钢的发展，着重论述了国内外模具钢技术标准的对比，部分新钢种的研制、技术装备情况的介绍。并进一步提出我国模具钢发展的建议。     

9吋两用钢锭模的设计改进与实践

西林钢铁（集团）公司学习和运用热应力钢锭模设计技术，于１９９３年对９钢锭模的设计进行了改进，改进结果在降低模耗、提高轧钢成材率等方面，取得了显著效果。     

高速连铸技术的开发

文中论述了高速连铸技术，指出防止接漏，保证钢坯质量是提高连铸速度的两大难题，而改进结晶器形状及振动方式，改善保护渣理化性能和对浸入式水口进行优化设计等方法是解决高速连铸两大难题的三项必要措施，文章重点介绍了瑞士ＣＯＮＣＡＳＴ公司ＣＣＴ技术，意大利ＤＡＮＩＥＬＩ公司ＤＡＮＡＭ技术，结晶器振动形式及参数的优化，高速连铸保护渣理化性能的优化等新技术。     

120mm×285mm断面高效管式结晶器的研制与应用

莱钢炼钢厂应用高冷却强度结晶器技术,将原组合铜板式断面结晶器改造为高效管式结晶器。使用证明,高效管式结晶器实现了高拉速生产,铸坯表面质量合格率达到100%,提高了铸机生产作业率,铜管通钢量达到6000t,吨钢成本降低2～3元。     

板坯连铸结晶器监控系统在马钢新区的应用

介绍了马钢第四钢轧总厂所应用的板坯连铸机结晶器监控系统的组成结构、工作原理及L1和L2系统的联系;通过报警实例分析,得出结晶器监控系统在板坯连铸中的成功应用。     

大板坯连铸粘结漏钢浅析

介绍了大板坯连铸粘结漏钢的发生机理和和主要特点;结合邯钢三炼钢厂生产实践,分析了工艺、操作和设备等因素对粘结漏钢的影响;提出了降低粘结漏钢次数的主要措施。措施实施后取得较好效果。     

高效连铸基本问题的介绍与评价

经过各项高效连铸技术的理论分析,实验研究和生产应用,介绍和评价了连铸结晶器,振动技术,钢水温度问题,二次冷却,熔池金属流动,铸机弧形等各项技术的发展和应用前景,及对高效连铸的作用。     

小方坯结晶器传热状况初探

通过对安钢第二炼钢厂小方坯结晶器热流密度、结晶器水速、凝固系数的计算,分析探讨了结晶器的冷却能力对生产过程的影响。     

结晶器电磁制动技术在梅山高效连铸中的应用

为了得到较好的铸坯表面质量 ,满足生产高附加值 ,高技术含量的钢种要求 ,梅山炼钢厂在 2号高效连铸机上引进了国际上比较先进的结晶器电磁制动技术。主要介绍了结晶器电磁制动技术的基本参数和在梅山的实际应用。     

新型锌基塑料模具合金的研制开发

通过合金成分的改变,添加钛、铬、硼、稀土变质元素,开发了新型锌基塑料模具合金,探讨了合金的金相组织、性能、耐蚀性及尺寸稳定性等。结果表明,变质元素可细化合金组织,新合金具有较好的综合机械性能,较高的软化温度(150℃以上),低的线收缩率(0.81%～0.90%),耐晶间腐蚀,尺寸变化约为0.0405%,用做注塑模的使用寿命在1.8万次以上。