连铸坯的凝固与传热过程研究

凝固过程实质是传热过程,钢水的凝固实际上是一个强制冷却、加速钢液传热的过程。钢水从结晶器开始凝固,使铸坯形成均匀且具有一定厚度的坯壳,保证足够的强度。凝固过程是在凝固温度区间液体转变为固体的加工过程,已凝固坯壳的冷却是经历形变"热处理"过程。     

PROFIBUS-PA现场总线在连铸配水中的应用

连铸过程是液态钢水转化为固态板坯的过程，铸坯的冷却凝固要依次经过三个冷却区：结晶器冷却区、二次冷却区和空冷区。而结晶器冷却区可调性很小，空冷区的冷却条件更是固定不变，只有二次冷却区是可控的。二次冷却水控制的好坏将直接关系到铸坯的凝固冷却速度和拉坯速度。从而影响到连铸机的生产能力；同时，如果冷却水量分配不合理，铸坯表面温度就不能稳定均匀地变化，从而引起铸坯的质量缺陷。因此，连铸过程二次冷却区冷却水控制是实现铸坯优质高产的重要环节。     

新型圆坯结晶器铜管结构模拟优化设计

为优化设计新型圆坯结晶器铜管结构,提高结晶器寿命和铸坯质量,利用商业有限元软件ANSYSTM建立二维连铸结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力有限元瞬态分析模型,铸坯传热边界采用与气隙相关的热流密度修正函数,建立与温度相关的热物性参数、力学性能和屈服函数,并利用多场间接耦合的方式对不同工况下的4种圆坯在结晶器内的凝固收缩变形过程进行数值模拟.结果表明,钢种和工况条件对铸坯边界凝固收缩过程影响显著,6瓣模型为4种计算模型的最优形状,依据铸坯边界凝固收缩曲线和新型结晶器设计准则,新型结晶器铜管结构设计采用凸型花瓣状内腔和大锥度设计.     

铁素体不锈钢430连续铸造板坯成形合理工艺参数的研究

目的 以某钢厂板厚为180~220 mm的铁素体不锈钢430连铸板坯为对象,研究合理的板坯连铸工艺参数,以提高不锈钢430连铸坯的等轴晶率,强化铸坯质量。方法 通过高温拉伸试验、结晶器凝固冷却温度分析以及电磁搅拌磁感应强度模拟,探讨了液体加热温度、结晶器冷却水参数及电磁搅拌参数等工艺参数对连铸坯质量的影响规律。结果 高温拉伸试验结果表明,430不锈钢在不同温度下的应力-应变曲线都是典型的塑性拉伸曲线,当温度超过1 000 ℃后,抗拉强度显著减小;在结晶器宽面水量3 400 L/min、窄面水量400 L/min的参数条件下,结晶器宽面及窄面铜板温度均匀,满足铸坯成形要求;在扇形1段第6^#和7^#辊位并列增加电磁搅拌辊后,430不锈钢铸坯电磁场分布合理且铸坯中心磁感应强度最大,为0.104 T,平均磁感应强度为0.09 T,显著提升了液相穴内钢水的流动性。结论 在结晶器宽面水量为3 400 L/min、窄面水量为400 L/min条件下,在连铸机扇形1段第6^#和7^#辊位并列增加电磁搅拌辊后,对430不锈钢进行连续铸造工业试验,铁素体不锈钢430板坯等轴晶率达到62.5%,裂纹发生率降低。     

异型坯结晶器与铸坯热力耦合数值模拟

为研究异型坯连铸结晶器内铸坯凝固和变形过程,采用ABAQUS软件建立了异型坯连铸结晶器和铸坯的二维瞬态热力耦合有限元模型,编制ABAQUS用户自定义子程序GAPCON实现结晶器内壁和铸坯之间的传热模拟.计算模型中考虑了铸坯的凝固和热变形、气隙对传热的影响以及铸坯与结晶器之间的接触应力.分别对2种不同水缝设计结晶器进行了数值模拟,数值分析结果表明,小孔水缝设计的结晶器温度峰值较低、热面温度分布更均匀,因而比大孔水缝设计结晶器具有更长的使用寿命和更优的铸坯质量,这一结论与现场试验结果一致.     

对连铸结晶器保护渣渣层的分析

连铸结晶器倨护渣的主要功能包括：使结晶器壁与铸坯壳之间保持润滑;控制结晶器与铸坯之间的热交换;保持结晶器顶部处于绝热状态;防止钢水二次氧化;吸收钢水中上浮到液面的夹杂物。其中两个最为重要的功能是保持结晶器壁与坯壳间的润滑和控制传热。     

结晶器冷却水曲线的优化

简要概述结晶器的结构,主要总结结晶器冷却系统原来存在问题以及建立结晶器冷却水控制曲线的编程调试过程。     

FTSC薄板坯连铸结晶器内的热/力行为研究

基于SPHC钢在H2结晶器内的凝固过程,利用有限元软件ANSYS中的单元生死技术,通过改变薄板坯单元的状态建立其在结晶器内随时间变化的二维非稳态模型。模拟出薄板坯在结晶器不同部位处的温度场及应力场分布情况,其结果可为优化结晶器锥度及改善薄板坯质量提供理论依据和技术基础。     

唐钢二钢轧厂三号连铸机液面自动控制系统

在连铸生产工艺中，结晶器中钢水液面的波动必须保持在一定范围内，否则将直接影响拉坯质量，造成拉漏事故。采用钢水液面控制仪，可将结晶器中的钢水稳定在一定的范围内，大大提高拉坯质量，避免拉漏现象的发生。     

板坯连铸结晶器内铸坯凝固及变形的热力耦合有限元分析

建立板坯连铸结晶器内凝固坯壳形成及其应力和变形的热力耦合有限元分析模型,采用二维瞬态热传导有限元方法分析温度场,采用二维热弹塑性接触有限元方法计算应力分布。编制了有限元程序,计算分析了三种结晶器锥度、三种拉坯速度和三种保护渣层情况下,结晶器内Q235铸坯凝固坯壳的形成过程。得到凝固坯壳的温度场、厚度、变形、与结晶器壁间的气隙以及应力分布等,得到该三种工艺参数对结果的影响规律。     

连铸二冷区红外测温

冶金行业目前已广泛采用的连铸工艺的关键技术是在不断裂、不漏钢的前提下保持最高的拉速。中间包的钢水通过结晶器成型，并在外表面形成薄壳，再经雾冷室逐步从薄壳向内部冷却，依据结晶器模的形状，最后形成所需要的圆坯、方坯或板坯。全部过程的温度控制是极其重要的，冷却不足，温度过高，容易发生断裂和漏钢事故；     

中碳钢连铸方坯内部角裂机制研究与优化

分别选取西钢某厂实际生产中易发生内部角裂缺陷的40Cr和45钢连铸坯为研究对象,通过对缺陷采用热酸浸低倍试验、金相法和探针能谱分析,发现缺陷处不存在明显的组织异常和质点沉淀。运用ANSYS软件对连铸结晶器凝固过程进行热模拟。研究结果表明,缺陷形成于结晶器内的凝固过程,根本原因是铸坯在结晶器中凝固传热不均导致出现铸坯偏角区热节区效应,从而诱导产生热应力,致使沿柱状晶晶间铁素体开裂,并伴随一定量的铸坯鼓肚现象。通过重新设定结晶器铜管圆角半径和优化生产部分工艺后,最终使连铸坯内部角裂评级在1.0级以上的比例下降到10.42%。     

钢铁连铸用铜合金结晶器

结晶器是钢铁连铸设备的重要部件，其用途是把浇注的钢水成形并生成足够厚度的凝壳，防止铸锭带移向２次冷却带时跑钢。以往，结晶器是选择导热性良好的脱氧铜制作的。实践表明，脱氧铜结晶器在使用中易变形和磨损，寿命很短。因此，研制、开发新型铜合金结晶器材料，便成为钢铁连铸工程中的重要课题。本文综合性地介绍了这方面的发展。     

90吨大包钢水连续测温

一、前言在铸钢工艺中,钢水温度是影响铸坯表面和内在质量以及生产能力的重要因素之一。目前,世界各国为了减少铸坯表面纵裂和內部偏析,提高铸钢生产能力,对钢水温度都普遍加以重视,并在严格控制钢水温度方面下了很大功夫,在稳定钢水温度的前提下,采用“低温快铸”的方法,例如:法国将钢水温度波动控制在浇注温度 10℃～—5℃范围內,日本则控制在±5℃左右。因此,实现大包钢水连续测温,对铸钢过程温度进行控制,对于减少钢坯裂纹,改进铸钢工艺,提高钢坯质量,提高生产能力,并利用吹氩对大包钢水温度进行调节,实现目前铸钢工艺中的“低温快铸”先进技术都有     

方坯连铸机设备冷却水系统改进实践

本文介绍一炼钢ROKOP连铸机结晶器冷却水、二冷水的改进内容及实施后效果。     

人防地下工程冷却水温度变化对除湿系统性能影响测试分析

针对人防地下工程外水源供水能力越来越差的现状,为准确分析传统冷却水库供应冷却水的除湿系统对人防工程保障能力的影响,通过对某人防地下工程在冷却水库提供除湿机冷却水条件下除湿系统性能参数变化情况的测试,分析冷却水温度变化对除湿系统性能的影响。结果表明,当冷却水进水温度由20℃增至36℃时,机组除湿量降低55%,因此冷却水库提供除湿机冷却水的方案需要进行优化。     

铝镍钴定向凝固过程的模拟研究

采用有限元模拟分析方法,模拟铝镍钴磁钢定向凝固过程的瞬态温度场,分析了不同工艺条件下液固界面前沿的温度梯度和生长速度的变化规律.结果表明:随钢水温度的不同,液固界面前沿的温度梯度与生长速度之比在凝固初期呈跳跃性增长,然后其值在2000～6000℃*s*cm-2范围变化,在生长到5～6cm时,该值迅速下降且趋于重叠.模拟结果能为铝镍钴定向凝固工艺优化提供重要参考.     

连续柱状晶组织纯铜板材的制备

采用真空熔炼﹑氩气保护下拉式连续定向凝固技术制备纯铜板材,研究了工艺参数对凝固成形过程的影响,分析了连续定向凝固板材的组织和性能.结果表明:当熔体温度1160℃、下拉速度70mm/min、冷却水量900L/h时,可以连续稳定成形宽25mm、厚5mm且表面光亮、具有连续柱状晶组织的纯铜板材,其抗拉强度为146MPa,屈服强度为33MPa,延伸率为54%,电导率为105.9% IACS,具有优良的力学性能和电学性能.     

计量文摘精粹

1 包钢连铸结晶器液位控制系统中控制器的设计应用作者 :郑周太　朱新坚　曹广益摘要 :文章采用FUZZY -PID复合式自适应控制器来满足冶金连铸系统中对结晶器液位控制的要求 ,由于在长时间的连续铸钢过程中 ,塞棒头部受钢水的冲刷和腐蚀 ,使得塞棒头部变形较大 ,导致塞棒位置与钢水流量的特性关系发生较大变化 ,而这种变化无法用确定的数学关系式来描述 ,用常规PID控制器不能对此变化进行有效调节。文章采用模糊控制器对此变化作出反映 ,通过模糊控制运算结果来调节PID控制器的放大系数kp始终在理想的范围内 ,从而使控制系统达到对结晶…     

炼钢中间包塞棒液压伺服系统技术研究

济钢第三炼钢厂中间包塞棒液压伺服比例控制系统采用伺服比例阀和伺服缸等，系统设计完善，功能齐全，可实现塞棒位置的闭环控制，保证了结晶器中钢水液面的稳定。