板坯连铸结晶器夹杂物运动行为的数值模拟和优化

采用数值模拟的方法,基于速度边界层理论和力的平衡原理,建立描述夹杂物在结晶器内运动的数学模型。以梅钢板坯连铸结晶器断面220mm×900mm、拉速1.2～1.8m/min等条件为研究对象。研究水口倾角、水口插入深度、拉坯速度对结晶器内钢液夹杂物行为的影响。得出有利于生产的设计数据。     

圆坯连铸结晶器流场水模研究

采用0.7:1的比例模型,使用示踪剂、流场照片显示以及DJ800波高仪测量结晶器内液面波高的方法对马钢一钢厂圆坯连铸结晶器(断面尺寸为φ450mm)内钢液的流动状态进行了研究.通过水模研究,获得了不同拉速条件下圆坯连铸结晶器内流场完整的立体形貌.从水模试验结果可以判定:圆坯连铸采用直孔形水口时必须要用外力来改善结晶器内流体的流动,所以在结晶器上施加电磁场非常重要.     

CSP结晶器内钢液流动及凝固的数值模拟

应用数值模拟方法,建立CSP漏斗型结晶器内钢液流动及凝固传热耦合模型。针对结晶器内铸坯角部受到强冷的特点,对结晶器内热流密度采用修正方程进行计算,分析热流密度修正系数对铸坯凝固坯壳表面温度计算精度的影响。通过比较不同拉坯速率下结晶器内钢液凝固的特点,研究凝固坯壳对结晶器内钢液流动行为的影响。结果表明,采用热流密度修正系数后,铸坯凝固坯壳角部温度的计算值与实际情况更相符;提高拉坯速率可使铸坯凝固坯壳厚度减小;拉坯速率较大时凝固坯壳厚度随铸坯距弯月面距离的增大基本呈线性增长,拉坯速率为3m/min时,凝固坯壳在生长过程中厚度的增长有短暂的停滞现象;凝固坯壳对钢液流动的影响较大,主要是由钢液有效流动区域减少及两相区额外动量阻损造成的。     

高拉速情况下容易出现的铸坯缺陷

连铸机拉坯速度与铸坯质量有着非常复杂的关系。由于拉速提高，钢水在结晶器中的流动状态更加激烈，传热及凝固过程易于波动，高拉速时容易出现偏角纵裂纹漏钢、铸坯表面纵裂纹。拉速提高，钢水中夹杂物上浮困难，二次冷却区液心长度增长，受各种应力的作用，铸流在此区间的湍流影响范围较大，易于产生内裂和偏析。     

拉坯速度对连铸大方坯凝固的影响

结合现场研究,利用显式有限差分法计算出不同工艺条件下的铸坯凝固情况;进行了拉坯速度对出结晶器坯壳厚度、铸坯表面温度、铸坯凝固终点位置和铸坯质量影响的模拟分析研究.模拟结果表明,拉速对铸坯表面温度和凝固终点的影响较大,随拉速的增大,表面温度升高,出结晶器坯壳厚度减薄,铸坯液相穴拉长.     

结晶器内钢液流速对IF钢宽板坯表层夹杂物分布的影响

对BOF-RH—CC生产Ti-IF钢宽板坯的表层夹杂物进行研究。采用非水溶液电解法从钢中分离夹杂物,并用SEM／EDS分别对其形貌和成分进行检测,获得典型夹杂物的分布规律。通过测定钢坯不同部位的枝晶偏角,计算结晶器中钢液的流速,并用软件进行模拟比较。结果表明,实际最大流速为模拟结果的1．93倍,边缘部位钢液流速与模拟的结果基本符合;随着钢液流速的下降,铸坯表层夹杂物平均直径增大了9．5％。     

连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件,针对连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

圆坯连铸结晶器流场模拟研究

以某钢厂Φ450mm圆坯结晶器为原型,进行结晶器水模拟实验,研究拉速、水口插入深度、吹气流量对结晶器内液面波动、流场及卷渣的影响,确定结晶器最佳工艺操作参数。结果表明：吹气流量的增加及水口插入深度的减小会加剧结晶器内液面波动,增大卷渣发生几率;固定吹气流量和水口插入深度,拉速在0.40~0.46m/min范围内变化时,...     

连铸板坯二冷区的应力分析

以某钢厂二号板坯连铸机结晶器至二冷区的35钢连铸坯为研究对象,采用有限元软件MSC.MARC建立沿拉坯方向上铸坯的二维纵断面弹塑性应力模型,对连铸坯的连铸过程进行数值模拟,研究不同拉速下铸坯表面应力和裂纹指数的变化规律。仿真结果表明,铸坯表面应力和裂纹指数随着拉坯速度的提升而增大,连铸坯的拉速控制在1.2m/min以内时,表面裂纹可得到较好的控制。     

板坯连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件Fluent,针对宝?#连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

槽帮钢消失模铸造及二次精炼工艺

刮板运输机中部槽槽帮钢(以下简称槽帮钢)是刮板机制造中的重要部件.而槽帮钢铸造工艺是槽帮钢制造的关键环节,通过采用消失模铸造及钢包底吹氩气搅拌二次精炼工艺,使槽帮钢铸造质量取得了突破性进展,槽帮钢质量得到了保证,为刮板运输机中部槽制造打下良好基础.详细介绍了消失模铸造及钢包底吹氩气搅拌二次精炼工艺.     

槽帮钢消失模铸造及二次精炼工艺

刮板运输机中部槽槽帮钢（以下简称槽帮钢）是刮板机制造中的重要部件.而槽帮钢铸造工艺是槽帮钢制造的关键环节,通过采用消失模铸造及钢包底吹氩气搅拌二次精炼工艺,使槽帮钢铸造质量取得了突破性进展,槽帮钢质量得到了保证,为刮板运输机中部槽制造打下良好基础.详细介绍了消失模铸造及钢包底吹氩气搅拌二次精炼工艺.     

Light metal compound casting

‘Compound casting’simplifies joining processes by directly casting a metallic melt onto a solid metal substrate. A continuously metallurgic transition is very important for industrial applications, such as joint structures of spaceframe constructions in transport industry. In this project, ‘compound casting’ of light metals is investigated, aiming at weight-saving. The substrate used is a wrought aluminium alloy of type AA5xxx, containing magnesium as main alloying element. The melts are aluminium alloys, containing various alloying elements (Cu, Si, Zn), and magnesium. By replacing the natural oxygen layer with a zinc layer, the inherent wetting difficulties were avoided, and compounds with flawless interfaces were successfully produced (no contraction defects, cracks or oxides). Electron microscopy and EDX investigations as well as optical micrographs of the interfacial areas revealed their continu- ously metallic constitution. Diffusion of alloying elements leads to heat-treatable microstructures in the vicinity of the joining interfaces in Al-Al couples. This permits significant variability of mechanical properties. Without significantly cutting down on wettability, the formation of low-melting intermetallic phases (Al3Mg2 and Al12Mg17 IMPs) at the interface of Al-Mg couples was avoided by applying a protective coating to the substrate.     

Squeeze casting of Al-Cu alloy

In order to use the cast method to replace forge method in producing the load-bearing wheel used in certain heavy duty vehicle, simplified and reduced size load-bearing wheels were squeeze cast and studied using Al-Cu alloy. Tensile properties, hardness, microstructures and morphologies of the squeeze-cast wheels were investigated. The results show that the finer microstructure, higher density, strength, toughness and hardness were achieved through the squeeze casting. Ultimate tensile strength of 428 MPa, yield strength of 360 MPa, elongation of 13.1% were achieved for T5 heat-treated squeeze-cast wheels. The Brinell hardness of squeeze-cast wheels is from HB 120 to HB 137.     

Simulation factors of steel continuous casting

The factors involved in simulating the continuous casting process of steel and the effects of the factors on the thermal behavior were investigated. The numerical methods and the influence of some assumptions were also analyzed, such as nodes used to discretize the steel in array size and computing time to obtain good approaches. The results show that some of these factors are related with the design of the continuous casting plant (CCP), such as geometrical configuration, and the operating conditions, such as water flow rate, heat removal coefficient in the mold, casting times, and casting speed in the strand, which affect the heat removal conditions over the temperature and so-lidification profiles.     

平面流铸技术熔潭的特性

平面流铸技术是制取非晶态合金薄带的快速凝固技术之一,在其喷嘴辊轮间隙的熔潭的特性决定了薄带制取的成败和薄带的质量。对平面流铸技术熔潭特性的研究状况进行了分析,详细阐述了熔潭中的波动及金属薄带和淬冷辊轮间界面热交换系数的,并对平面流铸技术进一步研究提出了新的思想,对于其他薄带制取技术的深入研究有所启发。     

半固态挤压成型的研究现状

半固态挤压成型是集半固态加工与挤压成型为一体,利用半固态合金浆料的流变性能进行充型,并在压力作用下凝固成型的一种材料加工新技术。介绍了半固态挤压成型的原理及特点,阐述了半固态挤压成型在挤压合金方面的研究现状及其发展前景。     

挤压铸造计算机数值模拟

铸造过程计算机数值模拟是学科发展的前沿,随着挤压铸造技术的发展,其计算机数值模拟在国内外被广泛应用,介绍了挤压铸造数值模拟的研究进展、充型凝固过程的数学模型的建立以及挤压铸造的计算机数值模拟的发展方向。     

砂型铸造中缩陷的预防

文章主要从缩陷的特征、种类及形成机理等方面讨论砂型铸造中的缩陷及其预防.