连铸二冷区内混式气水雾化喷嘴的发展

高速连铸中二冷区冷却强度大,对传热均匀性要求更高,与内混式气水雾化喷嘴的高速液滴形成和迁移行为等密切相关。如能提高喷嘴的冷却均匀性和冷却强度,则可提升高速连铸的铸坯质量。基于前人研究,总结了雾化液滴与高温铸坯表面之间的传热机理以及内混式气水雾化喷嘴雾化效果的影响因素,并提出下一步的研究方向。     

喷流换热中多个圆喷嘴射流流动特征的数值计算

本文首次利用数值模拟的方法对喷流换热中一组圆喷嘴射流的流动特性进行了研究,得出了有用的结论并进行了实验验证。     

连铸二冷喷嘴特性试验研究

本文对国内某钢厂板坯连铸机使用的两种喷嘴进行了冷态性能的试验研究。测定了不同喷水条件和喷水压力下的水流分布,可以为生产喷嘴及设计二冷制度提供更合理的参数。     

连铸二次冷却喷嘴的检测研究

本文主要论述连铸二冷喷嘴的类型、喷雾方法对铸坯冷却的影响 ,各类喷嘴冷却的优缺点 ,以及环型喷嘴嘴头的材质在检修中出现的问题。对包钢引进大方坯和大圆坯的汽雾喷嘴和国产喷嘴的冷态特性进行测试研究 ,测试结果表明 ,国产喷嘴的水流密度分布在中心的左右 ,分布均匀 ,对大方坯和大圆坯的横向均匀降温有益 ,但是国产喷嘴的喷射角度在测试的五种喷嘴中 ,有四种喷嘴符合国家黑色冶金对喷嘴喷射角度的要求 ,只有D40 197- 1喷嘴在高压测试时超国家要求的 +4° ,有少量国产喷嘴在同压力条件下的流量误差在 1%～ 10 %之间     

连铸二冷区喷嘴布置方式优化方法

对现有连铸二冷区喷嘴布置进行分析,根据布置优化原则提出采用喷嘴水流密度数值叠加的方法,在拉坯方向和铸坯横断面方向上对喷嘴布置方式进行优化.其中,在铸坯横断面方向上,考虑了横向水流密度分布的不均匀性对铸坯凝固过程的影响,建立二维铸坯传热数学模型,仿真得到不同位置的铸坯断面凝固形貌,并比较了优化前后铸坯温度分布、凝固情况和铸坯质量.结果表明喷嘴布置方式优化后,二冷区铸坯在拉坯方向和断面方向上喷淋水区域内均匀冷却,周期性温度回升变小,表面温度能够均匀下降,保证了较好的铸坯内部质量.     

喷嘴喷淋距离对连铸小方坯二冷均匀性的影响

研究了不同喷淋距离下连铸小方坯二冷喷嘴的水量分布,建立了凝固传热模型分析了82B钢连铸坯的热行为。该模型特别考虑了二冷区铸坯表面宽度方向的水流密度分布,并根据铸坯表面测温结果进行了模型校正。采用凝固传热模型研究了喷嘴喷淋距离对连铸二冷均匀性的影响。结果表明:喷嘴喷淋距离的增加有助于提高二冷水横向分布的均匀性,导致铸坯表面温度横向均匀性降低、纵向均匀性提高。这些效果有助于改善铸坯内部裂纹,但是会对角部裂纹产生不利影响。在二冷区前段喷嘴采用低喷淋距离,二冷区末段采用高喷淋距离,既可以提高铸坯角部温度,又能降低表面最大回温速率,有助于同时改善连铸坯角部和内部裂纹。在此基础上,提出了一种连铸小方坯二冷喷嘴布置方式,即二冷区每段喷嘴喷淋距离沿拉坯方向逐渐增加,该方法有助于提高连铸坯“纵?横”冷却均匀性。      

连铸二冷喷淋喷嘴分布配置的研究

根据连铸坯的凝固传热规律,采用数学解析法,推导出二冷喷淋区某喷淋冷却段内的喷嘴分布配置方法,使喷淋冷却段内的喷淋水量分布与连铸坯的凝固传热特性相适应,以进一步改善铸坯质量。     

连铸板坯二冷高温区传热均匀性研究与优化

在板坯连铸过程中,二冷区传热的均匀性对铸坯表面与内部质量均有重要的影响.首先对国内某钢厂二冷各区的喷嘴进行了喷淋性能测试,根据各冷却区喷嘴的布局及2 000 mm×250 mm断面包晶桥梁钢板坯连铸生产过程的各区水量分布,建立了铸坯三维凝固传热有限元计算模型,模拟分析了铸坯在二冷区内的动态凝固传热行为.在此基础上,优化...     

板坯连铸二冷喷嘴对冷却效果影响的研究

板坯连铸的二次冷却是影响铸坯质量的重要因素之一。针对邯郸钢铁股份有限公司第三炼钢厂出现的板坯质量问题,对二次冷却系统的喷嘴进行优化,达到改善铸坯质量的目的。研究探讨了二次冷却区喷嘴型号的选型以及影响喷嘴冷却效果的因素。在此研究基础上,实际生产中采用了合适的喷嘴类型、布置方式及合理的水量后,铸坯的中心偏析得以改善,等轴晶率明显提高。     

结构参数对扇形喷嘴的射流性能影响研究

扇形喷嘴是轧后冷却过程中的关键部件,不同的结构参数对射流性能有着显著影响,优良的射流性能会提升冷却速率,改善板材性能。基于Fluent数值分析软件,建立扇形喷嘴的三维数学模型,研究人字型两段收缩角比值、U形槽半径、出流口长短径之比和切槽深度对扇形喷嘴射流性能的影响规律,并通过实验对模型进行验证。结果表明：在不同收缩角比值情况下,收缩角比值为4∶10时最大动压为116 kPa;在不同切槽半径的情况下,切槽半径为4 mm时最大动压为107 kPa;在不同出流口长短径比值的情况下,冲击中心点动压无明显变化,剪切层动压随着长短径比值增加而增大;在不同切槽深度情况下,冲击中心点动压无明显变化,剪切层动压随着切槽深度增加而增大。经实验验证,喷射角的平均误差率为5.05%,射流宽度的平均误差率为5.43%,考虑到喷嘴制造精度,误差在允许的范围内。     

喷嘴布置方式对中厚板坯连铸二次冷却效果的影响

研究了铸机矫直区现行喷嘴布置对板坯冷却效果的影响,并在喷嘴自动化测试平台上进行一系列喷嘴的组合实验,从喷嘴流量、喷射高度和水压三个方面探讨了相邻喷嘴喷淋水重叠度与水量在板坯宽度方向分布均匀性的关系.在此基础上,对现行的二次冷却系统提出了优化方案.实验结果表明,优化后,铸坯角部横裂基本消除,铸坯中心偏析从B类1.0减轻至C类1.5,其等轴晶比例提高了4.1%,明显地改善了铸坯的内部质量.     

宝钢1930mm板坯连铸二冷传热模型的研究与开发

基于二维非稳态传热数学模型理论，并结合铸坯在连铸二冷区的实际热量散失规律，将二：冷区相邻夹辊之间传热分为夹辊接触传热、水聚集蒸发传热、水冲击传热和辐射传热4个过程，根据宝钢一炼钢1930mm板坯连铸机具体条件，建立其连铸二冷传热模型。利用面向对象的VisualBasic6．0高级语言对模型进行编程，开发出相应的连铸二冷仿真软件。利用红外线测温仪采集铸坯温度对模型结果进行验证，现场铸坯测温和仿真结果比较得出温差在20℃以内，偏差范嗣为1．0％～2．5％，说明仿真模型和仿真结果真实可靠。应用该仿真软件可以对宝钢1930mm连铸机的二冷工艺制度进行研究和优化，指导连铸生产。     

Flow behavior of molten steel in SEN during full nozzle self swirling flow continuous casting

Full nozzle self swirling flow continuous casting is an important technology to optimize the mold flow field from the source. Numerical simulations were carried out to investigate the influence of casting speed and inlet area of the swirling flow generator on steel flow behavior in SEN (submerged entry nozzle). The results show that the casting speed and the inlet area have important effects on the swirling steel flow in SEN. The swirl intensity increases with the increase of casting speed, decreases with the increase of inlet area, and decreases approximately linearly with the downward flow of molten steel in SEN. The swirling flow velocity can reach 410m/s with the generator inlet velocity of 11m/s. Due to the effect of swirling flow, molten steel at the nozzle center moves upwards. The flow field in SEN along the radial direction can be divided into three regions, namely, the isotropic turbulent fluctuation region, the anisotropic turbulent fluctuation region, and the near wall region. With the increase of inlet velocity, the anisotropic turbulent fluctuation region increases. This study reveals the key control factors on steel flow behavior in a full nozzle self swirling flow continuous casting process, which provides a good support for the parameter optimization of the swirling flow continuous casting process.     

全水口自旋流连铸水口钢水流动行为

摘要： 全水口自旋流连铸是从源头上优化结晶器流场的重要技术,利用数值模拟手段,研究了拉坯速度和旋流发生装置入口尺寸对自旋流连铸钢水流动行为的影响。研究表明,拉坯速度和入口尺寸对水口内钢水旋流具有重要影响,旋流强度随拉速增大而增大,随入口面积增大而减小,且随钢水向下流动近似呈线性减小;当旋流装置入口流速为1.1m/s时,水口内钢水旋转速度达4.10m/s,受旋流影响水口中心钢水反重力向上流动;水口流场沿径向可分为湍流各向同性区、各向异性区和近壁区,随入口速度增加湍流各向异性区范围增大。研究明确了全水口自旋流连铸过程钢水旋流行为的关键控制因素,为旋流连铸的参数优化提供了支撑。     

SWRH82B方坯连铸的二次冷却研究

文中测量了SWRH82B钢高温力学性能参数,找出了SWRH82B钢的脆性温度区间,确定了二次冷却目标表面温度曲线;然后根据铸机参数和热物性参数,利用编制的仿真软件仿真计算出具体铸机的二冷水量,开发了方坯连铸SWRH82B钢的二冷制度,并取得了比较好的效果。     

水口结构对连铸中低碳钢流场和温度场的影响

 为研究水口结构形状对连铸中低碳钢结晶器内流场和温度场分布的影响,采用有限容积法建立连铸圆坯三维数学模型,模拟了不同水口形状下圆铸坯的流场和温度场。结果表明,在水口浸入深度为80 mm、其他参数不变时,与直水口相比,旋流水口使钢水冲击深度降低,结晶器内涡流增强,弯月面温度和二冷区凝固率提高,且随着水口数量的增加,弯月面波高和结晶器出口温度降低;采用旋流水口并施加结晶器电磁搅拌(M EMS)时,结晶器中钢液温度升高,弯月面有卷渣行为,结晶器出口未形成凝固坯壳。在实际应用中,应避免同时使用M EMS和旋流水口,或使用旋流水口时采用低强度的M EMS。     

连铸二次冷却研究的进展

从连铸坯凝固传热数学模型、二次冷却配水与控制、钢的高温力学性能和二次冷却喷嘴冷态及热态特性等方面综述了连铸二次冷却研究的进展,分析了相关研究对优化二次冷却控制和提高铸坯质量的参考作用.对运用经典方法研究特殊钢连铸的二次冷却控制技术具有借鉴作用.