连铸结晶器中亚包晶碳素钢不均匀凝固的控制

连铸结晶器中亚包晶碳素钢不均匀凝固的控制村上洋等１前言在钢的连续铸造过程中，碳含量为０．１０％～０．１８％的亚包晶钢，因铸锭表面易产生裂纹［１］，以致无法进行压延。这种钢在结晶器中的初期凝固阶段，容易引起凝固硬壳的不均匀成长［２］，在硬壳薄的部分产生...     

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。      

连铸板坯在结晶器内凝固行为的研究

在考虑结晶器铜板水槽结构尺寸和分布的基础上，建立了连铸板坯在结晶器内温度场和应力场之间耦合过程的有限元分析模型。通过耦合计算，发现板坯在连铸结晶器中宽窄面方向上的坯壳表面温度、坯壳生长及其受力变形等行为沿拉坯方向上的变化规律，为分析和解决铸坯在结晶器中产生的质量问题、设计或优化有关结晶器工艺和结构参数提供了理论依据。     

连铸结晶器保护渣的凝固温度

研究了CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系凝固温度的影响因素。该连铸保护渣的凝固温度随渣中CaO/SiO2、Na2CO3和CaF2含量的增加而逐渐降低,加入5.5%-7.5%的MgO,可提高凝固温度的稳定性。     

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.     

连铸结晶器内钢液凝固行为的计算机仿真

用计算机仿真的方法研究结晶器内钢液流动与传热，从而了解钢液的凝固行为。同时利用有效热容的概念来处理相变潜热源项，在程序编制过程中利用动态更新来实现凝固对物理量的影响。模型求解得到的凝固壳厚度与漏钢测试结果吻合，说明所采用的方法正确、实用。研究了拉速、水口插入深度、水口角度等因素对凝固壳厚度分析的影响。     

结晶器内钢水凝固传热数字描述的发展

计算机技术和数学理论的发展,结晶器内钢水凝固传热数学模型也从最初的解析法向数值计算法发展,综述了结晶器内钢水凝固各区及界面的传热数学模型的发展。     

结晶器内嵌套对连铸方坯凝固组织的影响

通过方坯结晶器上端内嵌石墨套改变结晶器内凝固坯壳层界面前沿的温度梯度，研究了给定的浇注温度下嵌石墨套对连铸坯凝固组织变化的影响。嵌石墨套结晶器显著改变其凝固壳前端钢液的温度分布，有效地抑制铸坯柱状晶的生长，扩大等轴晶区，减轻凝固偏析。     

方坯连铸结晶器凝固传热的有限元数值模拟

根据方坯结晶器的传热特点,研究了方坯连铸机结晶器二维非稳态凝固传热的有限元模型,应用ANSYS软件预测在浇注过程中结晶器的温度分布和凝固状态,分析了拉速、浇注温度及结晶器圆角半径对铸坯温度和坯壳厚度的影响.结果表明,经模型计算得出坯壳厚度值与现场测定拉漏数据基本相符.     

连铸结晶器内凝固坯壳粘结行为研究现状

预防和监控结晶器内凝固坯壳与铜板的粘结对保证连铸生产顺行、生产高质量铸坯和优化连铸工艺都具有重要意义,粘结是制约高拉速连铸和宽厚板连铸技术发展的关键因素之一。在回顾前人对结晶器内凝固坯壳粘结行为研究的基础上,全面概述了其形成、传播和修复机制,并对结晶器内坯壳粘结行为的检测和判定方法研究现状进行了介绍,同时指出了进一步研究结晶器内坯壳粘结行为的方向。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座：第十七讲 影响结晶器传热的 ？

结晶器传热是连铸过程中最为复杂和重要的现象之一。影响结晶器传热的因素很多，如铸坯的拉速、钢的成分以及结晶器的结构等。合理地控制结晶器的传热状态，对提高铸坯产品质量、防止漏钢起着十分重要的作用。     

结晶器内钢水凝固传热数学描述的发展

伴随计算机技术和数学理论的发展 ,结晶器内钢水凝固传热数学模型也从最初的解析法向数值计算法发展 ,综述了结晶器内钢水凝固各区及界面的传热数学模型的发展。     

连铸结晶器内钢液流动、凝固和夹杂物的分布

 建立并求解动量、热量和质量传输耦合模型,研究了连铸结晶器内钢液流动、传热、凝固、溶质输送和夹杂碰撞长大行为。数值结果表明,受钢液流动的影响,在连铸机内钢液温度、碳浓度和夹杂物的空间分布与钢水流动特征相似,也可分为上下两个循环区。但是其分布具有各自的特点。在涡心处,钢液温度较低,碳浓度较高,夹杂物体积浓度和数量密度较低。在弯月面处,钢液温度较低,碳浓度较高,夹杂物的体积浓度和数量密度较低。在结晶器出口处的凝固坯壳内,夹杂物的浓度和数量密度分布极不均匀,存在阶跃现象,这与冲击点处凝固坯壳的重熔有关。     

连铸初始凝固行为的热模拟研究

在归纳分析前人工作的基础上，通过热模拟试验和对振痕形貌、凝固组织的观测，研究了振痕凝固组织和初始凝固机理以及影响它们的重要工艺因素。     

中碳亚包晶成分钢连铸坯角横裂的防止对策

宝钢生产的中碳亚包晶成分钢连铸坯角横裂属于沿晶界的开裂,主要发生在850℃t以下温度,对3个钢种连铸坯试样的高温力学性能的测定表明,在$\\dot \\varepsilon $=4×10^-3/s应变速率下,所测钢种在熔点~700℃范围存在两个脆性温度区域,即熔点~1350℃的第I脆性温度区域和850~725℃的第Ⅲ脆性温度区域,在第Ⅲ脆性温度区域,γ单相域AlN等氮化物在γ晶界的析出和在γ+α两相区先共析α相呈网膜状,在γ晶界的析出是造成钢脆化的主要原因。通过控制钢中氮、铝含量,采用较温和的二冷方式,使铸坯在矫直处的边角部温度避开第Ⅲ脆性温度区,铸坯的角横裂缺陷有了大幅度的降低。     

板坯连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的数值模拟及实验验证

建立了连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的计算模型和计算方法，提出了非耦合计算时流动计算域与凝固传热计算域的衔接问题，以及铸坯表面换热系数确定的方法。针对２５０ｍｍ×１３００ｍｍ板坯连铸实际工况，用所建立的模型放处理方法数值模拟了其结晶器中的三维温度场和三维凝固壳厚度分布。同时用实测的凝固壳厚度分布数据验证了本计算听模型、边界条件和计算方法。本采用的方法可满足工程精度、并较简便实用。     

碳钢板坯连铸凝固模拟

采用开发的凝固模拟系统对 0 .0 7%～ 0 .70 %碳钢 15 0 0mm× 15 0mm连铸板坯凝固过程进行了模拟。研究了化学成分、结晶器水量、二冷区水流密度、拉坯速度和浇注温度对液相穴深度 (L)、液 固两相区高度 (h)、结晶器出口处和二冷区出口处的坯壳厚度 (S1和S2 )的影响。结果表明 ,随钢中C %由 0 .0 7%增至0 .70 %时 ,L值由 4 0 0cm增至 5 4 0cm ,在 0 .17%C时h有最小值 (10 0cm) ,S1和S2有最大值 (18mm和 5 2mm)。为保证结晶器出口处的已凝固的坯壳厚度 (S1) ,增大结晶器冷却水流量和降低浇注温度具有明显的效果     

连铸结晶器对包晶钢铸坯边裂的影响分析

针对邯钢邯宝炼钢厂2号连铸机生产的Q245R、HZ380Cl和HZ400Cl等包晶钢板坯内弧角部持续出现大量纵向裂纹的情况,通过分析板坯边裂缺陷,找出结晶器造成板坯边裂缺陷的主要原因,通过工艺优化和设备状态在线使用监测,使缺陷得到有效控制。