中铸坯变形的粘—弹—塑性研究

应用材料流变学理论系统地分析了连铸坯的鼓肚变形，错弧变形及矫直变形，指出鼓肚变形不仅有瞬时的弹性变形，而且还有随时间变化的蠕变变形，矫直变形是变形一定情况下的应力松弛过程，由此得出铸坯的各个阶段的变形，应力及辊子对铸坯的夹持力，矫直力矩等。     

宽厚板连铸坯鼓肚变形数值计算研究

连铸过程中铸坯已凝固,坯壳在钢水静压力作用下发生鼓肚变形,影响浇铸过程顺行与铸坯质量.以宽厚板连铸坯为对象,采用数值计算方法定量研究了其在连铸过程三个典型铸流位置L1(弯曲位置)、L2(弧形段中间位置)、L3(矫直位置)的鼓肚变形规律.由L1至L3,坯壳鼓肚变形及其导致的凝固前沿拉伸应变均不断增加.凝固前沿厚度方向拉伸...     

坯壳鼓肚对铸机矫直区内铸坯变形的影响

 在连铸机辊列矫直段,带液芯铸坯的坯壳同时受钢水静压力与矫直力的作用,坯壳固液交界面处的矫直应变与鼓肚应变发生叠加。如果总应变超过临界值,就会发生内裂。确定矫直区坯壳固液交界面处的应变与应变速率,对铸机辊列设计与工艺参数的设定有重要的意义。基于高温坯壳力学特性,建立了连续矫直理论中铸坯坯壳变形的数学模型。利用该模型计算坯壳鼓肚变形,并与实测数据进行对比,验证了模型的有效性。根据某厂由奥钢联设计的工业板坯连铸机的辊列参数,利用该模型计算铸坯横截面的应变与应变速率。最后分析了不同辊间距与不同拉坯速度情况下矫直区内铸坯坯壳固液交界面处的应变速率变化规律,结合不同钢种的临界应变速率得到铸机矫直段辊间距的取值范围。     

两种冷却方式下铸坯变形问题的讨论

根据梅山炼钢厂板坯连铸机的特点，通过对在喷水和气雾两种冷却方式下铸坯矫直变形和鼓肚变形的讨论，认为喷水冷却更适合。     

辊子错位对铸坯鼓肚变形的影响

 由于加工、安装、变形与磨损等原因,连铸机辊列中的辊子会偏离设计位置而产生错位,这对铸坯鼓肚变形产生较大影响。基于高温铸坯黏弹塑性本构方程,建立两辊间距内的铸坯坯壳动态鼓肚数学模型,并利用模型计算试验铸机的铸坯坯壳鼓肚曲线,依照实测数据验证了模型的有效性。根据奥钢联工业连铸机的设备及工艺参数,计算铸机不同扇形段内铸坯坯壳在不同辊子错位量情况下的鼓肚变形,并讨论在辊子发生错位的情况下辊间距对铸坯坯壳固液交界面处最大应变的影响,并给出铸机辊间距的确定方法。     

液心连铸坯矫直内裂分析

本文给出了液心铸坯矫直和考虑“鼓肚”时矫直应变的综合计算式。此式阐明了铸坯矫直内弧内裂与工艺设备参数的关系,并对两种铸机半径进行了具体计算分析。     

大圆坯连铸带液芯矫直过程的应力、应变有限元模拟

应用Marc有限元软件对圆坯连铸的连续矫直变形过程进行模拟.以马鞍山钢铁公司大圆坯连铸机为原型,考虑铸坯与辊子的接触状态,建立了圆坯矫直变形模型;模拟分析了大圆坯连铸带液芯矫直过程中坯壳的应力、应变,得到了铸坯在矫直过程中的变形规律,可为铸机矫直工艺及设备设计提供参考依据,从而进一步优化铸坯的矫直变形,以提高圆坯的内部质量和表面质量.     

连铸机二冷配水对铸坯鼓肚的改善

部分生产165 mm×280 mm、165 mm×240 mm的R6和R8连铸机,没有二冷夹持段,在提高拉速后铸坯易出现鼓肚现象。通过分析和试验,得出调整和适当增加窄边水量,明显改善了铸坯的鼓肚。通过推导出的坯壳角部最大受力公式,调整凝固系数K值,可防止铸坯各边的变形,以改善铸坯鼓肚现象。     

连铸板坯坯壳蠕变的有限元分析

板坯连铸的一个常见的难题是液态钢水静压力引起诸支撑辊之间的坯壳发生鼓肚,使铸坯产生形状缺陷、裂纹及偏析,增加拉坯阻力,损坏铸机。因此,准确地分析计算板坯鼓肚变形,是连铸界普遍关心的一个问题。目前,已有几种计算分析鼓肚变形的方法和模型,如早些时候有简单弯曲理论     

扁坯窄面鼓肚变形的分析和避免措施

扁坯由于厚度较薄,理论上一般不会出现窄面鼓肚的问题,但是实际生产中这种情况时有发生。本文通过研究分析,发现当铸坯宽面夹持辊间距过大引起铸坯鼓肚后,鼓肚的铸坯通过下一对宽面夹持辊时,由于坯壳角部的扭转变形会造成铸坯窄面出现明显的鼓肚。高碳钢连铸过程中,当二次冷却比水量不合适时,也有可能导致铸坯的窄面鼓肚,同时产生三角区、中间裂纹。通过分析两个钢厂出现的问题,给出了相应的解决方法,可以为同类连铸机的设计、维护起到一定的参考作用。     

宽厚板连铸坯中间裂纹成因分析及控制

针对某钢厂100t转炉→LF钢包精炼炉→板坯连铸机工艺流程和生产试验数据,探讨了板坯连铸一种内外弧型中间裂纹的发生机制。结果表明,连铸坯鼓肚收缩应变是中间裂纹产生的外因,钢的化学成分决定其高温力学性能,是中间裂纹产生的内因。某钢厂连铸板坯中间裂纹的产生是连铸坯鼓肚收缩应变和钢种的高温力学性能共同作用的结果,而弯曲矫直应变是中间裂纹扩展的重要影响因素,可能导致中间裂纹的扩展。结合钢种和铸坯规格的合理辊缝设计对控制中间裂纹至关重要。     

微合金钢板坯二冷配水模型的应用和评价

结合两种二冷水冷模型，对微合金钢铸坯的微观组织、高温延塑性能、应力分析、鼓肚变形以及二冷水模型模拟、铸坯表面温度实测等进行了系统的研究。研究表明，铸坯表面温度落入钢的第三次脆性温度区是造成铸坯表面横裂的一个重要原因。提出了改善铸坯内部质量和表面质量的有效途径。     

Analysis of bulging for high speed continuous casting

In order to research the temperature distribution and mechanical deformation of slab bulging during high speed continuous casting,mathematical models have been developed to analyze the thermal and mechanical behavior of the slab.The thermal history of the slab has been predicted by a two-dimensional transient finite element heat transfer model,whose results serve as the input to the stress model.The stress model has been formulated for a two-dimensional longitudinal plane.In this case,the maximum tensile strain during the bulging process is located at the solidification front just past the top of the upstream roll,which may contribute to crack formation.The maximum tensile stresses are located at the cold surface in the middle of the two back-up rolls,just at the point of the maximum bulging.Stresses near the solidification front are small because of the high temperatures which produce lower elastic modulus values.Finally,the effect of the casting speed on the bulging deformation is discussed.     

板坯连铸铸坯鼓肚变形的仿真研究

合理的控制影响铸坯质量的鼓肚量,有利于铸坯质量的提高。根据板坯实际生产,利用有限元法模拟凝固过程并建立二维热机耦合鼓肚模型,分析了拉速与二冷引起的蠕变时间、坯壳厚度及铸坯温度的变化对鼓肚的影响,为实际生产提供参考。     

连铸板坯的鼓肚应变速率

本文建立了新的连铸板坯鼓肚变形的计算模型，与原有的模型相比，该模型更接近于坯壳变形的实际情况，并且还可求出坯壳应变速率的值，结合钢的临界应变与应变速率的关系，可为确定连铸机的辊距提供更为科学的理论依据。     

连铸板坯中心裂纹和三角区裂纹的成因及防止

对铸坯表面温度进行测量发现,在3个二冷喷嘴下方和铸坯两侧边角附近存在5个较低温度区,中心裂纹和三角区裂纹绝大多数发生在与表面较低温区相对应的下方铸坯内部。铸坯中心裂纹和三角区裂纹形成的机理为：由于沿宽度方向冷却不均匀,铸坯内部也存在较低温度区域和与之相邻的较高温度区域。在凝固最后阶段,当较低温度区已基本凝固或接近完成凝固时,相邻的较高温度区尚有部分钢液未凝固,未凝固钢液膨胀将较低温度区域刚结束或基本结束凝固的部分拉开,因此形成裂纹。鞍钢第二炼钢厂通过严格控制凝固终点附近夹辊开口度、增强二冷后程冷却水量等措施,将连铸板坯的中心裂纹和三角区裂纹降低至接近零。     

关于连铸机铸坯压和重引拔压的设定计算方法

液压系统向连铸机升降驱动辊供给的液压压力应根据工艺要求进行设定计算。本文分析了铸机正常工作时驱动辊的压下力与铸坯内部的鼓肚力的关系，鼓肚力的动态变化要求驱动辊的压下力能较好地逼近这种变化。文章提出了驱动辊对铸坯的液压压力的计算步骤和方法，并且就处理滞坯的重引拔液压压力的确定方法作了介绍。     

连铸板坯的鼓肚变形与应力分析

以粘弹性薄板为模型，应用材料流变学理论及弹性薄板理论，分析计算了连铸板坯在钢水静压力与不均匀温度场作用下所发生的鼓肚变形与应力。计算结果与宝钢板坯连铸机的设计公式所得结果相吻合。此外，还得出了铸坯对夹辊的作用力。     

宁钢板坯窄面鼓肚原因分析

以宁钢板坯窄面鼓肚为分析对象,用经验方法对结晶器的冷却能力进行了验算,验算结果与漏钢坯壳实测结果基本吻合。结合相近条件下板坯结晶器内流场与温度场的计算机仿真结果,认为宁钢板坯窄面鼓肚的主要原因是结晶器冷却能力偏弱,结晶器的锥度漂移、浸入式水口结瘤、拉速偏低且波动大是宁钢板坯窄面鼓肚的操作因素。提出了防止板坯窄面产生鼓肚的措施,指导连铸机的改造与连铸生产。