连铸恒温出坯电磁感应加热温度场分布与演变

连铸恒温出坯是实现连铸直轧的有效手段,为了实现圆坯恒温出坯的目的,依据感应加热原理提出在连铸坯切割段变功率感应加热恒温出坯的方法,通过数值模拟研究了恒温出坯方法的可行性。研究发现,通有交流电的感应线圈在铸坯内部产生磁场和感应电流,上述物理场主要集中在铸坯表面。此外,感应电流产生的焦耳热对连铸坯起到均温作用,均温效果随着电流频率或铸坯移速的增大先增强后减弱。研究表明,变功率感应加热实现圆坯连铸恒温出坯的方案是可行的。为了优化感应加热功率,建立了感应线圈加热功率计算模型。根据感应线圈加热功率计算模型,实现恒温出坯的加热功率与连铸坯几何尺寸、物性参数、初始温度、运动速度和线圈长度密切相关。     

连铸坯热送热装工艺的有限元模拟

连铸坯热送热装工艺可以节约加热炉能耗,实现节能减排的目标,为钢厂带来经济效益。本文利用有限元软件模拟钢液自进入结晶器直至出加热炉全流程温度场。结合连铸全流程不同时间节点铸坯含有的热量,分析连铸过程热量损失。模拟冷装、温装及直装坯在加热炉加热至出炉温度时的热量与进加热炉进行对比,分析不同温度铸坯再加热过程需吸收的热量。     

钢管连铸连轧工艺的实验研究

在 Gleeble－ 1500热模拟实验机上模拟连铸坯直轧、热装热送轧制和冷装再加热轧制 3种工艺制度下 32Mn6钢连铸坯的穿孔过程,分析在不同工艺下压缩试样的组织和力学性能,比较不同工艺对组织和性能的影响,探索采用连铸坯直轧和热装轧制钢管的可能性。     

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实验室模拟了不同热送热装温度的Ti微合金化连铸坯热送热装和加热过程,并采用光学显微分析、扫描电镜分析和透射电镜分析等方法,观察了生产条件下连铸坯和粗轧中间坯试样的显微组织,以及实验室条件下不同热履历铸坯试样的显微组织,分析了热送热装连铸坯在粗轧过程中表面裂纹的生成原因。结果表明,经热送热装的连铸坯表面金属中奥氏体晶界处的先共析铁素体膜及沿奥氏体晶界的碳氮析出物可能是导致粗轧过程表面裂纹形成的主要原因。     

邢钢结晶器电磁搅拌参数优化研究

在邢钢小方坯连铸机上进行试验,系统地研究了国产化结晶器电磁搅拌装置的最佳参数,分析了不同参数对连铸坯碳偏析的影响。试验结果表明,结晶器电磁搅拌改善了铸坯碳偏析现象,有效改善的最小电流为350 A,电流强度达到一定值后,继续增加电流强度对铸坯中心偏析的改善效果不明显。     

HRB400钢热物性参数对小方坯连铸凝固传热模型影响的研究

针对热物性参数的取值直接影响数值模拟连铸凝固传热计算精度的问题,以某钢铁公司小方坯连铸段生产线为参考,利用大型有限元软件ANSYS建立了HRB400钢的小方坯连铸过程温度场,比较了传统方法,日本学者早期低碳钢试验数据及商用金属材料性能软件JMatPro等3种热物性参数选取对模拟精度的影响,并对铸坯凝固过程温度变化分析,结果表明:(1)采用JMatPro相平衡计算出的HRB400热物性参数可使模拟值与实测值相对误差控制在5%范围内,满足分析精度要求;(2)在明确热物性参数选取方法后,分析了在现行工艺条件下,小方坯在连铸凝固过程中的温度及壳厚变化趋势,提出了解决角部温降的措施及提高拉速的方法。通过对连铸过程的数值模拟,对连铸过程的优化具有一定的指导意义。     

连铸方坯免加热直接轧制技术的研究与应用

连铸方坯免加热直接轧制技术由于坯料不经过加热炉加热，故比传统的经加热炉加热轧制生产工艺节能减排且降低成本。但由于直轧开轧温度低于常规轧制温度，轧件的变形抗力会有所增加，轧制力也增加，最终使棒线区粗、中轧机组电机超负荷运行，影响设备使用寿命；同时，由于直轧坯料头、中、尾温度相差较大(最大温差可达100℃),不利于棒线区轧制工艺以及成品负偏差率、力学性能以及金相组织的稳定；再有，连铸区流与流之间拉速相差较大，导致不同铸坯之间温度相差较大，不利于棒线区轧制工艺的稳定。针对以上问题，介绍了棒线材免加热直接轧制的关键技术，即在连铸区提高拉坯速度，优化连铸出坯节奏(阶梯出坯)、优化二冷区水量；在棒线区增设温度不合坯料剔除程序，优化无间隔轧制技术，优化粗、中轧压下量，采用预穿水分段控冷等措施，保证了直轧工艺的顺利进行，实现了批量生产。     

连铸方坯直轧输送过程中温度场的数值模拟

连铸直接轧制工艺顺利进行的核心因素是连铸坯的温度,为解决连铸直轧过程铸坯温度和速度的衔接问题,采用ANSYS软件模拟了从结晶器弯月面到轧机前整个过程中铸坯的温度变化和坯壳厚度,并在此基础上分析了不同拉速、浇铸温度及比水量等工艺参数对铸坯温度、坯壳厚度、凝固终点位置的影响规律。模拟结果表明,拉速为2.8 m/min、浇铸温度为1 550 ℃、比水量为1.4 L/kg的工艺条件下,且铸坯到达轧机前平均温度保持在900 ℃以上,可以满足直接轧制工艺要求。这有利于连铸与轧制两个工序的顺利衔接,为钢厂连铸车间的改造提供一定的理论指导。     

独占鳌头！小方坯高拉速技术勇攀高峰 中冶南方连铸技术工程有限责任公司

正小方坯铸机是国内冶金企业使用最多的一种铸机,数量达上千台,占各类铸机总量的70%左右。小方坯高拉速技术作为一项高效连铸技术,解决了炼钢连铸生产中的"卡脖子"技术问题,大幅度提高了炼钢连铸生产效率,在节能、降耗、环保、节约投资方面具有明显的优势,同时为直轧轧制、无头轧制的实现创造了条件。1着眼长远布局,披荆斩棘打造新技术高地     

小方坯生产SWRCH22AB冷镦钢断裂原因分析

针对小方坯连铸工艺生产SWRCH22AB钢出现的冷镦开裂、拉拔断裂的问题,对铸坯进行了热酸低倍检验分析,并对盘条轧制工艺进行了调整,找出了拉拔断裂的原因:主要是铸坯内部质量缺陷、化学成分不均、轧制工艺不当造成的。为此,提出了严格控制铸坯内部质量、保证恒拉速和低过热度、降低开轧温度和吐丝温度等改进措施,产品拉拔性能得到了改善。     

不同工艺条件下小方坯连铸结晶器内的热力学行为

角部表面纵裂和偏离角裂纹是小方坯连铸中的常见缺陷。通过建立小方坯连铸结晶器内铸坯与铜管热-力耦合有限元模型,研究了不同拉速条件下小方坯在结晶器内的热-力学行为。计算分析了拉速、钢水过热度和结晶器锥度等工艺因素对结晶器内坯壳温度分布和塑性应变的影响。结果表明,铸坯角部纵裂和偏离角裂纹容易在结晶器下部发生;提高拉速、降低钢水过热度、采用多锥度结晶器均有利于降低亚包晶钢坯壳凝固前沿偏离角区域的拉应变及其裂纹倾向。一定条件下,高拉速有利于改善结晶器区域坯壳厚度和温度的均匀性、降低亚包晶钢小方坯连铸结晶器内常见裂纹的发生倾向。     

不同热装方式下铸坯温度分布研究

采用有限元软件对步进式加热炉内钢坯加热过程进行分析计算,建立铸坯加热温度场模型,计算不同热装条件下铸坯中心与表面的温度变化曲线。以铸坯1/4断面为研究对象,分析铸坯断面全流程温度分布,得到连铸坯表面温度、角部温度、心部温度的变化曲线。模拟分析不同热装方式装炉的铸坯在加热炉内的加热升温情况,提取铸坯表面和中心位置的加热曲线。模拟加热炉内加热过程,为降低铸坯断面温差、加热炉能耗以及提高生产效率提供依据。     

高速连铸直轧工艺的恒温出坯工艺参数研究

恒温出坯是实现长型材高速连铸直轧过程的一个重要条件。为成功地实现恒温连铸坯,本文采用有限元模拟的方法,研究了从结晶器弯月面到切割点位置整个过程中铸坯拉速、冷却强度以及铸坯角部圆角半径等因素对铸坯温度分布的影响。结果显示,为满足直轧过程对铸坯温度分布的要求,一般情况下拉速应控制在2.6 m/min以上。当拉速控制在2.2 m/min时,二冷水流量不宜超过60 L/min。当铸坯角部圆角半径尺寸为铸坯断面尺寸的15%~25%时,铸坯角部温度温降速率将会明显降低。     

国内动态

1.1985年出版的《小方坯连铸》一书,对普及连铸知识、促进我国连铸技术发展起了积极的作用。十多年来,连铸技术迅速发展,达到了较高的水平。连铸新技术和新设备不断涌现,近终型连铸和高效连铸技术被广泛采用,全连铸和铸坯热装热送工厂和车间不断增加,连铸科技队伍也不断壮大。为了适应连铸发展的形势,为了给科技人员提供专业读物,我们重新编写再版《小方坯连铸》一书,内容有:绪论、小方坯的凝固、传热和质量;小方坯连铸设备;小方坯连铸的工艺和操作;设计参考资料;小方坯连铸机给排水;小方坯连铸     

改善弹簧钢55SiCr小方坯中心碳偏析的试验研究

针对160 mm×160 mm断面小方坯弹簧钢55SiCr铸坯中心偏析严重的问题,基于小方坯中心碳偏析形成的机理,考虑到连铸工艺参数对中心碳偏析的影响,进行工业优化试验。结合试验结果及凝固理论分析,确定了小方坯弹簧钢55SiCr的合理的连铸工艺参数,为改善小方坯弹簧钢55SiCr的凝固组织和铸坯中心碳偏析提供理论和实践依据。     

连铸方坯直接轧制表面温度控制探究

高温铸坯是保证连铸坯实现直接轧制的先决条件。通过分析拉坯速度、冷却制度、连铸坯断面尺寸、连铸坯定尺、切割方式、保温罩及铸坯直送辊道速度等因素对连铸坯温度的影响,确定了获取高温铸坯的合理的连铸机工艺设计方案及过程参数控制要求。     

热连轧直接热装节能降耗生产实践

安阳钢铁股份有限公司第二炼轧厂利用90%铸坯钢种成分适合于直接热装生产组织方式的优势,结合炼轧计划一体化管理、无缺陷高温连铸坯生产技术、直接热装铸坯加热工艺等技术的攻关,达到了理想的直接热装率,使铸坯平均在炉时间缩短10%以上,煤气消耗降低5%,氧化烧损降至0.8%～1.0%,从而达到节能降耗的目的。     

日本开发连铸的经验和当前的新技术

叙述日本在应用连铸技术、致力于提高连铸生产效率、提高拉速、迅速推广铸坯热送直轧技术的经验.提高铸坯质量而采取的主要措施:设置精炼、改进铸型等.重视科研,使研究成果很快转化为生产力.此外还介绍近年来开发的连铸新技术.     

连铸坯穿插热装炉对钢组织性能影响的研究

运用金属学、物化热力学、热能工程等多学科理论及现代微机仿真技术分析研究了大连铸板坯直送热装炉、连铸与初轧坯小批量穿插热装炉等工艺对钢的组织性能的影响。     

小方坯定尺铸坯在切割后温降模拟

铸坯后期温度的精细模拟和控制对工艺制定和铸坯质量有重要作用。基于传热模型,在边界处理上引进附加换热系数和相对辐射系统,兼顾辐射、对流、导热3种基础传热方式,涵盖描述连铸二冷后影响铸坯温度变化的所有传热细节,满足热送、直送直轧和翻转冷床铸坯温降的预测要求。通过实测和模拟计算表明:铸坯在翻转冷床上的温降速率同温度区间及工况有关,范围在7~14℃/min,相对辐射系数取0.5~0.95,附加换热系数和厂区的通风情况关系较大,取值在5~25范围内;在翻转冷床区域加雾炮可以增大铸坯温降,效果相当于附加换热系数增加20~25。