板坯连铸二冷制度优化

应用二冷区铸坯表面温度测定和连铸坯硫印、低倍检验等方法，分析评价了攀钢板坯连铸现行二冷制度对铸坯内部质量的影响，并在此基础上优化完善了连铸二冷配水制度。结果表明，采用增大二次冷却强度、增加二冷段后区铸坯冷却能力的配水制度对减轻铸坯中心偏析、扩大铸坯等轴晶率、提高铸坯内部质量有明显效果，为进一步完善连铸二冷控制制度提供了坚实的技术基础。     

基于PROCAST的82B连铸二冷温度场分布及凝固传热的研究

以水钢炼钢厂2号连铸机二冷优化改造为研究对象,利用Procast数值模拟软件建立凝固传热模型,结合射钉实验,共同研究小方坯连铸机典型钢种拉坯工艺（拉速、过热度）对铸坯温度场分布的影响。通过对连铸机二冷制度的优化调整,探明二冷制度优化对提升铸坯凝固组织的作用,为首钢水钢连铸机二冷制度的优化改造提供了可靠的理论支撑和改造方案,从而提高铸坯质量,降低钢坯质量缺陷。     

异形坯生产耐候钢表面横裂纹的控制与改善

采用异形坯试生产耐候钢Q420NQR1时铸坯存在严重的表面横裂纹,导致铸坯切废。通过优化二冷制度、提高拉坯速度、窄成分控制,表面横裂纹得到了有效的控制,铸坯表面质量明显改善。     

连铸板坯二冷控制的优化仿真

文章利用改进粒子群优化算法对二冷区各段的水量进行优化,优化之后的二冷制度使铸坯各段表面温度冷却速率和温度回升速率趋于平缓,达到提高铸坯质量、降低冷却水量的目的.     

260mm×300mm合金钢连铸坯质量控制集成技术的开发和应用

简述了莱钢50 t EAF-LF(VD)-CC流程中合金钢260 mm×300 mm连铸坯质量控制集成技术的开发和应用效果.通过合理的铸坯纯净度和全程保护浇铸,二冷动态控制的二冷工艺设备设计,工艺设备精度参数群优化,热装工艺的铸坯质量在线预报判定系统等控制技术的开发,提高了铸坯质量,钢材酸浸低倍检验合格率由2007年的97.50%提高到2009年的99.01%,铸坯合格率在99.92%以上,成材率由原来的96.50%提高到%.80%,铸坯热装率由45%提高到75%.     

Q195L钢方坯连铸二冷技术的优化

针对韶钢Q195L钢方坯存在严重的中心裂纹和中心缩孔问题,对方坯连铸二次冷却工艺进行了试验优化.通过建立凝固数学模型计算二冷区的铸坯表面温度分布,分析并调整连铸比水量和二冷区水量分配,制定了满足Q195L钢连铸工艺要求的二冷控制制度.生产应用表明,Q195L钢连铸坯内部质量明显提高,铸坯中间裂纹不大于1级的比例由90.74%提高到100%,中心缩孔不大于1级的比例由83.33%提高到92.50%,中心疏松不大于1级的比例由96.30%提高到97.50%.     

连铸板坯三维二冷动态配水与精准压下研究与应用

在现有工艺条件下,校验和完善二冷区铸坯凝固传热计算数学模型,开发三维二冷配水模型,解决目前设备状况下冷却水分布不均匀对铸坯温度的影响,从而控制铸坯表面质量,特别是铸坯的角部裂纹,同时对板坯连铸二冷配水制度进行改进和优化,使之满足高效连铸生产条件和改善铸坯质量的需要。提出压下参数计算公式,结合所开发三维二冷配水模型,优化现有压下工艺,提出并应用精准可控单段压下、非稳态压下控制,集中解决连铸板坯中心偏析、中心疏松和缩孔等内部质量问题。同时优化模型数据库,使之数据更加完备,模型计算更加准确,同时模型具备异钢种混浇过程二冷及压下控制功能,能够进行凝固终点W形预测与控制,可进一步提高模型适用性和准确性。模型开发并成功在多家钢厂现场应用,有效改善了铸坯裂纹和偏析等铸坯表面和内部的质量问题。      

45^#钢小方坯铸坯质量控制研究

针对某钢厂45#钢铸坯内部裂纹问题,对铸坯横断面不同位置处的夹杂物种类、数量、大小进行统计分析.结果表明:硫化物偏析形成的大型硫化物夹杂,以及铸坯进入空冷段后表面温度回升速度过大是造成铸坯内部裂纹的主要原因.通过二冷数值模拟计算及现场生产实践得出,采取优化连铸过程二冷制度的方法,可以对铸坯内夹杂物凝固行为加以控制,减少硫化物的偏析和大型硫化物的数量,实现对铸坯内部裂纹的控制.     

二冷强度对连铸小方坯凝固过程影响规律的数模研究

针对连铸小方坯的中心疏松等质量缺陷,建立了凝固传热数学模型,以研究二冷强度对连铸小方坯凝固过程的影响规律,优化二冷制度,改善铸坯质量.本文基于射钉和测温实验所建立的小方坯凝固传热模型精细度较高,用此模型深入研究二冷喷嘴的数量和喷射范围对小方坯凝固传热的影响;经验证,模拟结果与实测结果误差在1.7%以内.利用该模型定量分析了二冷强度对铸坯温度,凝固坯壳厚度和凝固终点的影响规律.结果表明,随着二冷强度的增大,二冷区内的铸坯表面中心温度降低,而进入空冷区后则逐渐趋于一致.二冷强度每增加10%,足辊段出口处温度平均降低8℃,二冷一段出口处温度平均降低10.75℃,二冷二段出口处温度平均降低10.75℃,二冷三段出口处温度平均降低9.75℃,铸坯凝固终点缩短约0.168 m.     

不锈钢铸坯宽度优化控制模型研究及应用

 铸坯宽度的精确控制是连铸生产过程中保证铸坯质量的重要手段之一,过宽或过窄都会给轧钢工序带来不利影响。目前,铸坯宽度主要通过人工经验在线调整二冷区参数来进行控制,存在铸坯宽度合格率低、波动大的问题。因此,实现不锈钢铸坯宽度的自动优化控制就极为重要。针对不锈钢铸坯宽度控制过程中影响因素多且具有非线性、多变量耦合等特性,提出一种基于随机森林-差分进化(RF-DE)算法的铸坯宽度优化控制模型。首先,根据专家经验从大量连铸生产工艺参数中选取不锈钢铸坯宽度的关键影响因素,进而采用随机森林算法(random forest,RF)建立不锈钢铸坯宽度预测模型。接着,以连铸二冷工艺参数为决策变量,以宽度模型预测值与铸坯目标宽度的绝对误差为目标函数,构建带工艺约束条件的不锈钢铸坯宽度优化控制模型,进而采用差分进化算法对上述模型进行优化求解,获得可用于连铸生产控制的二冷工艺参数设定值。最后,通过某钢厂实际生产数据对模型进行验证。结果表明,相较于梯度提升树、支持向量回归、多层感知机等模型,随机森林模型泛化能力强且精确度高,更适用于铸坯宽度的预测,其平均绝对误差MAE为0.047 2 mm;且采用宽度优化控制模型后的不锈钢铸坯宽度合格率显著提高,新模型具有较高的宽度控制精度。     

16MnNb钢圆坯连铸二冷制度的研究

 以某钢厂圆坯连铸机为研究对象,建立了连铸坯凝固传热模型。在不同拉速下对280 mm断面圆坯二次冷却过程进行仿真优化,确定了16MnNb钢合适的二冷制度。根据仿真结果,在最小工作拉速(0.9 m/min)下,矫直点处铸坯内弧表面中心温度为947 ℃,有效避开了铸坯的二次低延性区。在最大工作拉速(1.2 m/min)下,铸坯出结晶器时,其凝固坯壳厚度为19 mm,二冷初期产生漏钢等质量问题的可能性较小。不同拉速下,横断面温度场分布均匀。经低倍检测发现,铸坯表面及内部质量良好,无裂纹、疏松、缩孔等质量缺陷。     

喷嘴喷淋距离对连铸小方坯二冷均匀性的影响

研究了不同喷淋距离下连铸小方坯二冷喷嘴的水量分布,建立了凝固传热模型分析了82B钢连铸坯的热行为。该模型特别考虑了二冷区铸坯表面宽度方向的水流密度分布,并根据铸坯表面测温结果进行了模型校正。采用凝固传热模型研究了喷嘴喷淋距离对连铸二冷均匀性的影响。结果表明:喷嘴喷淋距离的增加有助于提高二冷水横向分布的均匀性,导致铸坯表面温度横向均匀性降低、纵向均匀性提高。这些效果有助于改善铸坯内部裂纹,但是会对角部裂纹产生不利影响。在二冷区前段喷嘴采用低喷淋距离,二冷区末段采用高喷淋距离,既可以提高铸坯角部温度,又能降低表面最大回温速率,有助于同时改善连铸坯角部和内部裂纹。在此基础上,提出了一种连铸小方坯二冷喷嘴布置方式,即二冷区每段喷嘴喷淋距离沿拉坯方向逐渐增加,该方法有助于提高连铸坯“纵?横”冷却均匀性。      

60Si2Mn弹簧钢150 mm x 150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56～0.64C,1.50～2.00Si, 0.70～1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明：结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。     

连铸过程铸坯皮下裂纹的产生及控制

摘要：通过数值模拟的方法研究了典型大方坯（325mm×280mm）连铸过程中温度场和应力场分布,分析了铸坯皮下裂纹产生的原因和主要影响因素,制定了控制铸坯皮下裂纹的具体措施。结果表明：在连铸过程中铸坯的最大回温为121℃,二冷一区最高回热速率达到217.48℃/m,二冷二区最高回热速率达到131.95℃/m,其他各区回热速率都较低。温度回升后铸坯横断面距铸坯表面15~30mm处的最大应力应变值已经超过了钢的极限应力应变值,因此,二冷一区和二区温度回升是铸坯产生皮下裂纹的主要原因。增加二冷一区水量,将此水量在二冷三区和四区相应地减小,可以降低二冷一区回热速率,降低最大回热温度到88℃,控制铸坯皮下裂纹的产生。     

连铸工艺参数对20CrMnTi齿轮钢150 mm x 150 mm铸坯凝固组织影响数值模拟和生产应用

为改善20CrMnTi钢小方坯凝固组织,基于ProCAST软件中的CAFE模型,对其凝固组织进行数值模拟,研究了不同钢水过热度、铸坯拉速、二冷比水量对凝固组织的影响。模拟结果表明,降低钢水过热度、提高铸坯拉速、降低二冷比水量均可达到增大铸坯等轴晶率和细化晶粒的目的,其中过热度对其影响最大。过热度每降低10℃,等轴晶率平均增加3.7%;拉速每增加0.1 m/min,铸坯等轴晶率平均增加1.8%;比水量每降低0.1 L/kg,铸坯等轴晶率平均增加1.65%。生产应用表明,钢水过热度30℃时,当拉速由原2.2 m/min降低至2.1 m/min,二冷比水量由0.6 L/kg提高至0.7 L/kg,铸坯中心疏松明显减少。     

方坯连铸二冷仿真数学模型的改进性研究

针对某钢厂1号方坯连铸机的高效化改造,采用方坯连铸二维传热模型对其连铸过程进行了二冷仿真研究。为进一步提高仿真运算的精度以及二冷设计的准确性,对传热数学模型采取了一些改进措施。二冷仿真设计结果已投入到实际的生产过程中,从反馈回来的信息看,现场废品率已明显减少,铸坯质量得到了明显的改善,且产量也有大幅提升,说明本研究针对方坯连铸二冷仿真模型采用的改进措施提高了仿真设计精度,对于铸坯质量和产品的保证是比较有利的。     

应用直接差分法计算矩形坯连铸数学模型

根据连铸矩形坯凝固传热特点，在上钢三厂转炉１号连铸机二冷系统改造中，运用直接差分法计算了二维非稳态矩形坯凝固传热数学模型，又依二冷区各段出口目标温度不随拉速改变为配水原则，进行了矩形坯连铸机二冷配水计算，为该铸机提高拉速找到了理论依据。     

高拉速方坯内部裂纹产生原因分析

济钢一炼钢方坯铸机提高拉坯速度后出现了铸坯内部裂纹,分析其原因是二冷配水制度不合理以及钢水过热度高,为此在保证钢水流动性良好的条件下采用低过热度浇注工艺,同时采取中间包扩容,改进结晶器及二次冷却系统等措施,使铸坯鼓肚现象基本消除,方坯内部裂纹发生率由３０％降到２．５％。     

优化设计在小方坯连铸机高效化改造中的应用

通过对小方坯连铸凝固过程的理论分析,详细论述了结晶器、二冷区对小方坯连铸凝固过程的影响,提出了高效化改造时结晶器、二冷区的设计基本原则。在四川川威集团方坯连铸机高效化改造中对结晶器、二冷区进行优化设计,并得到了成功应用。结合理论分析和实际应用事例,提出了小方坯连铸机高效化改造的基本思路。