工艺参数对气膜软接触连铸坯组织性能的影响

研究了气体种类、气体流量、拉坯速度等工艺参数对气膜软接触连铸坯组织性能的影响.结果表明:随气体流量的降低、拉坯速度的增大,铸坯的表面质量变差,宏观组织中的等轴晶比例降低,铸坯的皮下反偏析层厚度增大;气膜软接触连铸坯的力学性能明显高于传统DC连铸坯.     

新型气膜约束成形铝合金连续铸锭的研究

设计了一种新型气膜约束铝合金连铸结晶器,在结晶器与初凝壳之间可以形成气膜.设计思想是减少结晶器内的横向散热,形成连铸坯近似单向散热的条件,降低结晶器内的液穴深度,缩短初凝壳长度,从而减少或消除铝合金连铸坯内部缺陷,提高铝合金连铸坯内外品质.对新型结晶器与传统结晶器进行了传热数值模拟,证明凝固温度场发生很大变化.利用新型结晶器对7075铝合金进行了连铸试验,在气膜稳定平衡的条件下,连铸坯表面光滑.探讨了拉速、气体流量和气体压力的关系及其对连铸坯品质的影响,在液面高度稳定时,控制气体流量可以控制气膜的稳定性.     

气体润滑技术在铝合金连铸中的应用

设计了一种新型气体润滑结晶器,在结晶器与初凝壳之间形成一层均匀稳定的气膜.设计思想是减少甚至消除凝壳与结晶器之间的摩擦,减少表面划痕及表面裂纹;同时在气膜存在的情况下,结晶器的横向散热大大减少,热量主要有二次冷却水带走,形成近似单向散热的条件,引锭过程中液穴平直,缩短初凝壳长度,提高铸坯的内外品质.利用新型结晶器对6063铝合金进行了连铸试验,在气膜稳定情况下,连铸坯表面光洁,无冷隔,无皮下气孔和疏松.     

连铸工艺参数对430铁素体不锈钢等轴晶率的影响

在工业试验条件下分析了电磁搅拌电流强度、中包过热度和二冷水强度对430不锈钢连铸坯等轴晶率的影响规律.结果表明:430不锈钢连铸坯低倍组织由柱状晶和等轴晶组成;等轴晶率随电流强度的增大而依次增大,随过热度的减小而依次增大;采用较小的二冷水强度,430不锈钢低倍组织中的等轴晶率高.在电流强度为1 700A、中包过热度为20℃、二冷水比水量为0.95 L/kg时,430连铸坯生产的制品表面无起皱现象发生.     

温度及应变速率对Q235B钢连铸坯高温力学性能的影响

采用Gleeble-1500D热/力模拟试验机对Q235B连铸坯高温力学性能进行了测试。测试了试验温度为950℃,应变速率分别为1×10-3、5×10-3、1×10-2、5×10-2s-1时Q235B钢连铸坯的高温力学性能,以及应变速率为5×10-3s-1的条件下,测试温度在700~1000℃时Q235B钢连铸坯的高温力学性能。结果表明:Q235B钢连铸坯的高温抗拉强度和屈服强度随应变速率的升高而增大,而断面收缩率随着应变速率的升高则降低;应变速率对Q235B钢连铸坯高温强度的影响分为敏感区和不敏感区,温度为950℃时,临界应变速率ε觶c为1×10-2s-1;随温度升高,Q235B钢连铸坯的高温抗拉强度和屈服强度均降低,Q235B钢连铸坯的断面收缩率Z随温度的升高总呈上升趋势;在850~950℃内出现了脆化区,在900℃左右时,Z值为58%;温度对硬化指数n的影响较为复杂,硬化指数n随应变速率的增大而降低。     

气膜对6063铝合金连铸坯中心裂纹及表面质量的影响

在6063铝合金连铸过程中使用气膜润滑技术,研究了气膜对液穴形状及铸坯表面质量的影响.结果表明,气膜可以有效改变液穴形状,使铸坯凝固过程中不可补缩区缩小,内应力和应变降低,消除了中心裂纹产生的诱因;气膜降低了结晶器的一次冷却强度,缩短了结晶器有效冷却长度,消除了冷隔及偏析瘤;同时,液体金属在气体的约束力下与结晶器内壁"软接触",减小了与结晶器间的摩擦,因此铸锭表面质量明显改善.     

参数对70钢小方坯二次枝晶间距和中心偏析的影响

试验研究了70钢150 mm×150 mm 小方坯连铸不同工艺参数对铸坯中心C、Mn偏析和二次枝晶间距的影响。结果表明,在一定工况条件下,铸坯中心偏析指数和二次枝晶间距均随拉速的增大而增大,随压下量和比水量的增大而减小。凝固中心处的C元素偏析指数在1.00～1.26之间,而Mn元素偏析指数仅为0.98～1.06。C、Mn元素的偏析规律相同,且随着C偏析的增加,Mn的偏析比也会不断增大。     

连铸结晶器钢带插入速度的影响因素

通过进行连铸结晶器插钢带试验,研究了钢水过热度、铸坯拉速、钢带尺寸等对钢带插入速度的影响。结果表明,板坯合理的拉速为1.2~1.4m/min,钢水最佳过热度为28~31℃,钢带插入速度随铸坯拉速的增大而增大。当插入比接近1%时,插入速度随着钢带尺寸的逐渐增大而减小。金相观察发现,该技术使连铸坯中心等轴晶区扩大到截面的45%~55%,在很大程度上消除了中心偏析,提高了中心组织的致密度,显著改善了连铸坯的组织结构,减少了轴向化学不均质性,提高了钢坯品质,同时连铸机拉速提高了30%~35%。     

提高铝合金连铸坯表面质量的连铸技术

系统的回顾了提高铝合金表面质量各种连铸技术,从不同角度分析了各种连铸方法的优点和不足,详细论述了电磁铸造、电磁软接触铸造、气膜铸造对铝合金铸坯表面品质的影响.     

拉坯速度对无氧铜水平连铸薄板坯温度场的影响

以无氧铜水平连铸薄板坯为研究对象,使用ProCast铸造仿真软件进行了不同拉坯速度下连铸薄板坯的温度场仿真分析,给出了结晶器出口处的铸坯表面温度与拉坯速度的函数关系。结果表明,结晶器出口处的铸坯表面温度随拉坯速度的增加呈线性增大趋势。     

Q345B钢保护渣显微结构及矿相组成研究

保护渣科学应用是高效化连铸的关键技术,连铸保护渣的重要功能是液渣的润滑和结晶层的传热作用,这些关键作用主要取决于显微结构和矿相组成。然而,Q345B钢连铸保护渣的显微结构及矿相组成国内外相关报道较少,本次研究以实际生产过程中连铸结晶器内坯壳上残留的保护渣渣膜为研究对象,通过岩石学和分析软件相结合的方法开展了研究,取得以下认识：（1） 渣膜结构从铸坯表面至结晶器内壁包括结晶层、玻璃层、结晶层和玻璃层4层结构,渣膜厚度分布在0.15～5.00 mm之间,结晶层厚度分布在0.1～1.5 mm之间。（2） 渣膜结晶矿相由黄长石、枪晶石和硅灰石组成,同时具有分带性和流动构造,靠近结晶器内壁析出的枪晶石和硅灰石具有晶体成核速率高和成长慢的特点,而分离析晶形成的黄长石晶体发育较粗,黄长石晶体体积的变大可能导致晶内裂缝增多,是导热率下降的主要原因。本次研究有助于改善保护渣成分,提高保护渣的润滑和传热性能,控制铸坯质量,具有一定的理论意义和实际运用价值。     

宽厚板坯结晶器内气液界面波动行为规律的实验研究

通过物理模拟研究了2200×280mm2宽厚板坯结晶器吹氩时其内界面波动行为,考察了吹气量、拉速对结晶器内液面波动的影响规律。结果表明：结晶器吹氩后,各气量下液面平均波高均增加了1.2倍以上,且液面影响的区域集中在距水口2/3断面宽度范围内,弯月面附近的波动影响则较小。与常规板坯结晶器内液面平均波高随吹气量、拉速的增加而增大的规律不同,本实验中随这两个工艺参数的增加液面平均波高均先增大后减小。本文从实验条件下得出了控制液面波动的最佳气量。     

高铝TRIP钢连铸过程中保护渣中Al2O3含量的变化对渣膜传热的影响

高Al含量TRIP钢在连铸过程中钢液中的[Al]易与保护渣中的SiO2发生反应,使保护渣中Al2O3含量从3%快速增加至30%左右,导致保护渣的传热性能发生改变,影响连铸坯的质量和连铸工艺操作.利用结晶器保护渣渣膜热流模拟仪研究Al2O3含量对Al-TRIP钢保护渣传热的影响,并利用扫描电镜、X射线衍射仪分析渣膜的结晶相.结果表明:当Al2O3含量从3%增加到20%时,保护渣的热流密度显著降低;当保护渣的Al2O3含量从20%增加到30%时,保护渣的热流密度先增加后减少;随w(Al2O3)/w(SiO2)比值的增大热流密度逐渐降低,并且在本实验条件下保护渣中会析出CaF2晶体.     

吹氩板坯连铸结晶器内钢/渣界面行为的数值模拟

利用VOF方法和Lagrange两相流模型描述了吹氩结晶器内钢/渣界面行为,并用水模型实验检验了数值模拟结果.在此基础上考察了吹氩量、拉速、结晶器宽度、水口浸入深度及气泡尺寸对钢/渣界面卷混的影响规律.结果表明:拉速为1.8 m/min时,增大吹氩量,结晶器的上回流区逐渐消失,气泡对界面的扰动则不断加剧;吹氩量一定时,拉速由1.2 m/min增至2.2 m/min的过程中,气泡的冲击深度增加,氩气泡对钢液流型和界面形状的影响减弱;增加水口浸入深度对抑制吹氩下界面波动作用明显,而结晶器宽度对此影响较小;气泡尺寸显著影响钢/渣界面行为.     

分离式氢氧机在连铸坯火焰切割中的应用

用新能源介质——氢氧火焰替代目前钢铁行业连铸机上最常用的焦炉煤气火焰切割方式。采用分离式氢氧机产生的氢氧火焰对连铸坯进行切割。其切割质量与焦炉煤气相比,有切割割缝小、节材、切割断面质量好、环保节能等特点。通过切割应用:氢氧气替代传统焦炉煤气在钢铁产业连铸坯火焰切割应用领域中有着广阔前景,并对该领域的节能降耗和降支增效有着开创性和划时代意义。     

铸造充型过程数值模拟及实验研究的进展

铸造充型过程与铸件多种缺陷密切相关,对铸件力学性能有重要影响.对铸造充型过程的数值模拟研究进行了回顾与分析,着重探讨了近年来该方面的研究热点——气体和氧化膜卷入模拟的研究现状,及该方面研究所面临的问题;分析了铸造充型过程实验方法的现状,并展望了铸造充型过程气体和氧化膜卷入模拟的发展.     

Effect of mold flux melting and crystal fraction dissolution on radiative heat transfer in continuous casting

A mold flux is widely used to modify heat transfer rates in continuous casting, and crystallization of a mold flux has been identified as a primary factor that influences heat flux from the strand to the mold. By using an infrared radiation emitter, a radiative heat flux was applied to a copper mold covered with solid mold flux disk to simulate the heat transfer phenomena in continuous casting. By this technique it is possible to have a liquid layer, a crystalline layer and a glassy layer in contact with one another and, by varying the energy input, it is possible to study the dynamic nature of the film and its effect on the radiative and overall heat transfer rate. A general heat transfer model was also developed to allow the prediction of the effect of varying the thickness of the three potential layers in the flux film.     

The interfacial behavior of molten steel and liquid slag in a slab continuous casting mold with electromagnetic brake and argon gas injection

利用数值模拟方法研究了板坯结晶器电磁制动和吹氩耦合作用下吹氩量、拉速和线圈电流强度等不同工艺 参数对钢/渣界面行为的影响规律, 分析了结晶器内液面波动指数F与液面波动间的关系. 研究表明, 在一定拉速 和电磁制动条件下, 吹氩量增加会加剧钢/渣界面的局部波动, F值随吹氩量增加而增大, 弯月面处的液渣厚度与F 值呈线性递增关系; 在一定吹氩量和电磁制动条件下, 拉速增加并没有恶化水口附近的钢/渣界面波动, 而使F值 增大, 弯月面处的液渣厚度与$F$值呈线性递减关系; 在一定拉速和吹氩量条件下, 增加线圈电流强度会加剧水口附 近的钢/渣界面波动.