连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第六讲 连铸坯凝固过程的溶质偏析(一)

连铸坯在凝固过程中产生的偏析对连铸坯质量影响很大，其诱发因素是溶质交换，国内外专家采用数学模型对各种状态下的溶质再分配作了定量方面的研究，已引起广泛重视。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座：第七讲 连铸坯凝固过程的溶…

从理论上概述了连铸坯凝固过程中溶质偏析的影响因素，介绍了各种因素之间的函数关系以及推导过程。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十一讲 连铸坯凝固过程中的成分过冷

连铸坯凝固过程中由于溶质再分配而形成的成分过冷对枝晶生长方式、铸坯偏析、裂纹、缩松等铸造缺陷有着重要的影响，介绍了成分过冷的判断公式及其控制成分过冷的有关条件。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座：第十一讲 连凝坯凝固过程中？

连铸坯凝固过程中由于溶质再分配而形成的成分过冷对枝晶生长方式，铸坯偏析，裂纹，缩松等铸造缺陷有着重要的影响，介绍了成分过冷的判断公式及其控制成分过冷的有关条件。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座──第八讲 连铸坯凝固过程中的溶质偏析(三)

连铸坯凝固过程中溶质偏析的影响因素及计算过程非常复杂，采用数学模型可有效地简化计算过程，介绍了国外有关专家在这一方面的研究方法。实际计算结果表明：计算数据与实测结果基本一致。     

连铸小方坯凝固过程的研究

连铸坯的凝固过程直接受浇铸工艺和设备条件影响，研究连铸坯的凝固过程很有必要。根据鞍钢第二炼钢厂连铸生产条件，集中对两次典型的漏钢坯壳进行取样并解剖，经过测量和检验，定量地揭示出钢水在凝固过程中坯壳厚度的不均匀增长情况，以及因铸坏菱形变形的发生和 发展，导致产生角裂和漏钢的过程。     

大方坯连铸过程凝固规律

通过建立425mm×320mm连铸大方坯二维凝固传热数学模型,模拟了凝固坯壳的长大过程,并通过窄面射钉实验对数学模型进行了验证,精确得到了任意位置处大方坯凝固坯壳的厚度分布情况及最终凝固终点的位置,发现经典的凝固平方根定律对于连铸大方坯的凝壳长大进程不再适用.回归宽面中心坯壳厚度与凝固时间平方根的关系式发现,结晶器弯月面至二冷区出口,近似为线性关系,符合平方根定律,二冷区出口至凝固终点,二者为非线性关系,不再符合平方根定律.     

齿轮钢连铸坯凝固组织与溶质分布均匀性

分析了20CrMnTi齿轮钢200 mm×200 mm连铸坯凝固组织和溶质分布的均匀性,提出了不同过热度时粗大等轴晶和点状偏析的共生机理,制定了齿轮钢连铸均质性控制策略。结果表明,齿轮钢连铸坯凝固组织受到钢水过热度的直接影响,提高过热度会减小等轴晶面积,降低对中性,减小等轴晶尺寸;齿轮钢连铸坯凝固组织直接影响C元素中心偏析和断面分布均匀性,提高等轴晶率有利于降低中心偏析,但会增大等轴晶区溶质波动范围;齿轮钢连铸坯凝固组织直接影响半宏观尺度的点状偏析,提高等轴晶率会增加大尺寸点状偏析数量,Cr、Mn溶质偏聚程度也会增加。为了同时提高齿轮钢组织和成分均匀性,比较理想的连铸低倍结构特征是等轴晶率低、等轴晶尺寸小而均匀、对中性良好。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座(待续)──第二讲 连铸坯质量与凝固过程中的传输现象

高效连铸的主要目的是获得高的铸坯无缺陷率，连铸技术工作者一直把连铸坯质量作为连传发展的一个方向。连铸坯存在的缺陷主要表现为裂纹、偏析、非金属夹杂及鼓肚变形等，这些缺陷的形成与连铸坯凝固过程中的传输现象密切相关。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座（待续）

高效连铸的主要目的是获得高的铸坯无缺陷率，连铸技术工作者一直反连铸坯质量作为连铸发展的一个方向，连铸坯存在的缺陷主要表现为裂纹、偏析、非金属夹杂及鼓肚变形等，这些缺陷的形成与连铸坯凝固过程中的传输现象密切相关。     

连铸坯凝固终点测定

通过对宝钢连铸板坯的射钉检测，确定了连铸二冷研究模型和凝固固坯壳厚度的适用条件和范围，为现场生产过程中改变连铸二冷工艺参数、实现高拉速和热送－热装提供了依据。     

连铸坯凝固过程热力耦合有限元模拟

 以铸坯和结晶器之间的间隙热阻为纽带,考虑保护渣凝固对接触热阻和渣膜热阻的影响,建立了连铸结晶器与铸坯热力耦合模型并编写了相应的有限元仿真程序。模型预测的坯壳厚度和实验结果吻合良好,两者差值≤2 mm。应用模型分析了大方坯连铸结晶器内的传热过程和坯壳的应力分布。结果表明,随着拉速提高,凝固坯壳厚度减薄,铸坯产生角部裂纹的趋势增加。     

连铸坯凝固冷却过程的控制

本文论述了保证优质高产的连铸坯凝固冷却的\     

连铸坯微观及宏观偏析数学模型的研究进展

对连铸坯微观和宏观偏析模型及树枝晶间液相流动的研究进展进行了评述，采用近平衡凝固过程溶质再分配理论并结合连铸传热数学模型对连铸坯微观及宏观偏析的定量解析方法进行了分析。     

连铸凝固过程中的流动特征

 为了控制连铸坯内部质量,通过建立有机透明丁二腈-水溶液凝固模型试验和多场耦合凝固传输数学模型的方法研究连铸凝固过程中的流动。在模型试验类连铸冷却条件下,正在凝固的透明合金展现出凝固前沿下降流和中心上升流组成的蝶形对流。流场的速度变化存在着阶段性,凝固早期流动较快,流速按自然指数规律快速衰减;凝固中期流场较为稳定;末期逐渐衰减至固相速度。基于连续介质模型建立的2D传输凝固模型可以计算流动、温度和溶质场多场耦合的结果,数值计算结果同样显示出相应蝶形对流及流速变化规律。研究中还发现流场对溶质分布的综合影响,凝固前沿下降流加重最终凝固区域的溶质浓度,上升流则促进溶质在纵向的再分布,溶质的最终分布由整个凝固过程决定。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十五讲热量传输基础知识和连铸坯凝固传热特点

介绍了传热学的一些基本概念、原理和传热微分方程、定解条件及连铸坯凝固的特点。连铸坯的凝固过程可概括为一个内部具有液相流动的热量传递过程，并把坯壳在连铸机中的冷却看成是“热处理”过程。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座

连铸结晶器中钢液的流动方式对去除钢水中的夹杂物，防止卷渣和铸流冲刷凝固层十分重要，介绍了板坯连铸结晶器中的钢液流动和水口出口倾角，水口浸入深度及浇铸速度等参数对流动行为的影响，同时概括了小方坯弧形结晶器中钢液流动特点。     

连铸结晶器振动过程连铸坯应力分布有限元分析

对连铸结晶器振动过程进行了有限元模拟,获得了结晶器振动过程连铸坯表层应力分布,分析了结晶器锥度、结晶器与连铸坯间摩擦系数、拉速和连铸坯厚度对连铸坯表层应力分布的影响。振动过程结晶器末端附近区域连铸坯表层出现应力集中。随结晶器锥度减小和连铸坯宽度增加,连铸坯表层最大应力增加;拉速和连铸坯与结晶器间摩擦对连铸坯表层最大应力影响很小。研究结果对分析和认识连铸坯表面振痕的产生原因和结晶器磨损具有指导作用。     

矩形坯连铸凝固传热的数学模型

根据连铸矩形坯凝固传热特点，在上海浦东钢铁有限公司１号连铸机二冷系统改造中，动用直接差分法建立了二维非稳态矩形坯凝固传热数学模型，已应用于连铸凝固过程的模拟计算，在分析拉速、浇注温度等在数对钢水凝固过程的影响后，为提高拉速找到了理论依据。     

小方坯连铸坯壳凝固行为的研究

通过分析、测定拉漏坯壳和大生产中铸坯的情况,计算出连铸小方坯凝固坯壳的厚度及凝固系数,揭示了165mm×165mm小方坯连铸坯壳的生长规律和不均匀性,指出坯壳生长的不均匀性是造成连铸小方坯变形和角裂漏钢的前提条件,并为评价二冷系统的冷却能力、制定合理的二冷配水制度和高拉速条件下的工艺参数提供了重要依据。