钢锭从浇注到轧制过程的系统仿真

介绍了如何采用离散型系统仿真力法,以生产实际数据来建立钢锭从浇注到轧制过程的系统仿真模型的做法。     

浇注过程钢液吸氮的研究

本文根据模型研究结果,对浇注过程钢液吸氮的现象进行了研究研究结果表明,浇注过程钢液含氮量的变化与注流的长度、水口直径等有关。在一定的情况下也与钢液本身的物性(诸如表面张力、粘度和密度)有关。与由于空气卷入钢液氮含量增加相比,通过注流表面吸氮很少,几乎可以忽略不计。     

大型钢锭加热过程数值模拟与验证

对重量为44t的大型钢锭的锻前加热过程进行了数值模拟分析.介绍了钢锭的结构尺寸、材料的热物性参数以及数值模拟所需的边界条件,模拟得到了加热过程中钢锭的升温曲线.在加热过程中对钢锭内部温度进行了测量,结果表明模拟结果与实测结果基本吻合.     

钢锭热过程的研究与开发

本文回顾和总结了近年来有关钢锭热过程的研究。     

浇注过程中钢液的吸氧量

为了弄清钢流在浇注过程中受空气氧化的情况,进行了模型实验,得到的吸气公式为:
$\\frac{{{v_g}}}{{{v_1}}}$=2.433×10^-2Fr^0.4957·We^0.3122·（h/D）^0.3038
还根据现场取样,分析浇注前后钢中氮含量以及氮氧之间关系,算出了钢液吸氧量,说明用上式估算钢水二次氧化程度是可行的。     

模铸40t钢锭凝固过程温度场研究

随着模铸钢锭锭型的不断开发以及连铸产品对模铸小规格锭型的替代与延伸,为满足产品质量提升与成本优化,大规格钢锭逐渐发展成了关键的模铸锭型。但是,在模铸生产中,随着锭型的增大,更易于产生各类质量问题,诸如:成分偏析、表面缺陷、钢锭缩孔等。使用计算机数值模拟软件可以模拟钢液凝固过程的温度场与流场变化情况,并且可预测钢锭缩孔缺陷位置。研究表明,40 t钢锭的凝固过程是从外往内、由下向上顺序凝固,不仅冒口部位易于产生缩孔缺陷,而且锭身中心也存在缩孔倾向。在锭身中心的狭长液态金属区域内,此区域锥角小、上下传热不均,易产生缩松缺陷,通过数值模拟可有效预测并推断缺陷存在的位置及原因。实践证明,40 t锭型钢锭凝固及缩孔模拟与现场实际情况吻合,验证了40 t钢锭锭型设计的有效性与科学性。     

空心钢锭镦粗过程的数值模拟

由空心钢锭锻制筒类件的过程分为钢锭倒棱、镦粗、芯棒拔长三大步骤。目前,对空心钢锭镦粗的过程研究很少。为制定准确的镦粗工艺参数并指导实际生产,应用有限元软件DEFORM-3D建立相应的分析模型,对空心钢锭镦粗过程进行了模拟,从锻件应力、应变及损伤值三个方面进行了分析对比,为确定合理的镦粗工艺提供了参考。     

冒口对钢锭凝固过程固相转变影响的数值模拟

通过自建模型模拟研究了冒口材质和高度对大钢锭凝固过程中固相转变的影响。结果表明:钢锭凝固过程中,锭模及底座附近的钢液发生相转变的速率较快且固液共存区宽度较窄,而冒口附近的钢液发生固相转变的速率较慢且糊状区较宽。相比于传统的黏土砖,轻质砖和绝热板均有助于改善冒口的保温性能,且均可减缓冒口外表面温度上升的速率。冒口高于钢液上表面部分高度的变化对于钢锭凝固过程中冒口附近钢液相转变速率的影响较小。     

高性能均质靶板用钢的钢锭凝固数值模拟与生产实践

高性能均质靶板用钢,采用40 t EAF-LF-VD-模铸20 t钢锭—锻造加热工艺流程生产.使用ProCAST铸造模拟软件对高性能均质靶板用钢模铸20 t钢锭的凝固过程进行了数值模拟,分析了钢锭纵向截面疏松缺陷的分布区域和程度,得到大型锻造用钢锭与锻造材料探伤缺陷形成原因,可为生产提供指导依据.结果表明,通过控制模铸过热度和添加冒口发热剂的方法,使高性能均质靶板用钢的锻造用钢锭质量得到提高,在锻造后探伤缺陷得到有效控制.     

浇注过程的防下渣技术

消除汇流旋涡是防下渣技术开发的首要目标。现有的浇注过程防下渣方法可分３类：上躲、下藏与抑制。又以抑制法最为积极有效，特别是用于中间包的各种控流、分渣双功能装置有显著综合优势；这类装置的逐步完善与普及，将是今后提高连铸技术水平之一。     

降低钢锭烧钢温度和供热负荷的试验与应用

改进均热工艺操作是实现均热炉节能降耗的有效技术措施，降低钢锭烧钢温度和供热负荷是改进均热工艺操作的重要内容。８０年代以来，鞍钢方坑均热炉的三次降温烧钢实践皆取得了明显节能效果。