连铸结晶器材料研究进展

综述为延长连铸结晶器使用寿命,提高连铸坯质量,国内外学者通过改善结晶器基材组成和采和表面改性技术来提高结晶器表面的耐磨、耐蚀、耐高温性能的研究进展。指出当前连铸用结晶器存在的问题并提出解决问题的建议。     

水口侧孔角度对不锈钢板坯连铸结晶器内流场和温度场的影响

利用数值模拟方法对比分析了不同浸入式水口倾角角度下结晶器内钢水流场和温度场的分布情况。结果表明,在同一结晶器断面宽度和工艺参数条件下,随着水口侧孔倾角角度的增加,侧孔注流在窄面的冲击位置上升,冲击强度减小,钢液面处钢水卷渣和液面裸露的几率增加,钢液面处钢水温度增加。其中,当水口侧孔角度为向上0°和5°时,钢液面处钢水表面流速变化相对较小,说明对于该断面不锈钢板坯,水口侧孔倾角角度在0°～5°范围内时在利于铸坯质量的提高.     

高效板坯连铸结晶器技术

为了实现唐钢1700板坯连铸机尽快减少漏钢生产事故,达产达效,主要从优化结晶器铜板及镀层材质,优化结晶器内钢水的流场和温度场,优化结晶器振动系统等方面开展工作,最终在质量改善的前提下,实现了拉速由1.6m/min提高到1.9m/min,机时产量提高达18%。     

结晶器参数对连铸坯振痕的影响

本文对有关连铸坯表面质量的文献进行了综述,论述了铸坯表面质量的影响因素,归纳出一些对生产实际和科研都有指导价值的结论。     

电磁制动对宽板坯高拉速结晶器内流场的影响

以Fluent6.3为计算平台,采用数值模拟方法研究了电磁制动不同参数下宽板坯高拉速结晶器内的流场。结果表明,电磁制动可有效控制结晶器内钢液的流动,改变钢液的流动方向,改善钢液上下环流区的分配率。在静磁场作用下,上部环流区的流动增强,下部环流区流动减弱,自由液面的波动减轻。     

薄板坯连铸结晶器内钢液流场电磁制动的模拟研究

采用模型实验结合数值模拟的方法分析了薄板坯连结晶器的电磁制动过程，在模型实验中，测量了磁感应强度和工质锡液速度场，在数学模型中，使用低Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数湍流模型封闭动量方程，结果表明，电磁制动能够有效地控制结晶器内流场，随着磁感应强度的增加，射流强度逐渐减弱直至在中途被堵截转向，同时，包括液面在内的整个结晶器内流场速度逐渐降低，在采用带形磁场制动的情况下，结晶器内液态金属的感应呈现为大范围的涡流分     

圆坯连铸结晶器钢液流场研究

应用ANSYS有限元软件,对圆坯连铸结晶器(断面尺寸为φ450mm)中钢液的紊流流动特点,模拟计算不同工艺参数条件下的流场,并用水模试验结果进行了验证.从流场的数值模拟计算结果还可以判定:圆坯连铸采用直孔形水口时必须要用外力来改善结晶器内流体的流动.     

对电磁制动后连铸结晶器内流体流动的分析

本文采用数学模型方法研究了板坯结晶器宽面水缝加有两对电磁铁进行电磁制动后,结晶器内三维流场及含气率的变化情况,并讨论了各种情况下钢流对结晶器壁冲刷的剪切力。     

水平连铸高效结晶器研究

本文对影响水平连铸结晶器使用寿命的因素进行叙述和分析,并提出相应的改进措施。     

板坯连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

用流体力学的三维计算软件,运用湍流脉动动能k方程和湍流脉动动能散耗率ε方程的k-ε双方程模型在给定的数值计算条件下,对板坯连铸结晶器内钢液的流场进行了模拟.通过数值计算,研究了浸入式水口出口面积、水口插入深度、铸坯断面尺寸等工艺参数对结晶器内钢液的流动的影响,为结晶器及水口的优化设计提供了依据.     

Cu-Ag合金热型连铸凝固过程数值模拟

采用交替显式直接差分法建立了Cu-Ag合金热型连铸凝固过程温度场模拟的差分数值方法,并研究了不同工艺参数对温度场分布的影响.模拟结果表明,连铸速度、型口温度和冷却强度对Cu-Ag合金凝固过程固-液两相区的位置和大小有影响.随连铸速度增大,液固界面位置从型内向型外移动.     

中国连铸保护渣技术现状及发展需求

保护渣在生产无缺陷铸坯、保证恒拉速的精细化和高效化连铸生产中起到重要的作用。中国连铸保护渣技术伴随着炼钢连铸技术的飞速发展也取得了长足的进步。在保护渣作用机制、性能控制、促进连铸生产顺行和提高铸坯质量方面的研究不断深化和系统化。中国连铸保护渣技术总体上能满足中国连铸生产需要,但是,加大研发投入、稳定原材料条件和生产工艺等方面尚有许多工作要做。从保护渣与连铸工艺的匹配、基础理论研究、关键品种的开发、生产与市场状况、保护渣的选择等方面对中国连铸保护渣技术现状进行了分析,并对今后的发展提出了一些思考。     

连铸结晶器振动规律波形分析

介绍了连铸结晶器的振动规律。根据铸坯及其表面质量的要求,通过运用Matlab仿真、公式推导以及参数比较,对结晶器各种振动规律波形的优缺点进行了比较,最后总结出结晶器非正弦振动波形的优越性。对生产实践具有一定的指导意义。     

连铸机结晶器的振动质量与监测

近年来,随着连铸机单机产量的大幅提高和对连铸坯质量的日益关注,连铸机结晶器振动问题也日益为生产者所关注。由于检测手段的缺乏,如何评价振动的质量,一直没有定论。结合所开发中的振动检测系统及其在现场测试的数据,讨论了结晶器振动检测的方法和结晶器振动质量的评价,供生产者和决策者提供参考。     

结晶器电磁制动钢液流场数值模拟

建立了连铸结晶器内电磁制动过程的三维数学模型,采用一种改进的交错网格方法来模拟耦合的电磁场和流场.结果表明,电磁制动能明显减缓钢水主流股的流速,缓解对铸坯窄面的冲击,有效地抑制表面波动,减小钢水的冲击深度;磁场和流场的相互作用程度直接影响电磁制动效果.     

小方坯高速连铸结晶器温度场和应力场的有限元模拟

在高效连铸过程中,结晶器的传热效率起着至关重要的作用.根据小方坯结晶器的传热特点,应用三维非稳态有限元传热数学模型对小方坯结晶器在浇注过程中的温度进行了模拟,获得结晶器温度场分布及变化情况;同时利用六面体八节点单元,建立结晶器的三维应力模型,利用小方坯结晶器温度场的计算结果,模拟了不同结晶器铜板厚度的应力,结晶器壁越薄,变形越严重,应力越大.结果表明,合适的结晶器厚度为10mm.     

大方坯连铸结晶器电磁搅拌的数值模拟

对大方坯连铸结晶器电磁搅拌过程的流场和温度场进行了数值模拟,并讨论了搅拌强度对流场和温度场的影响。结果表明：在结晶器电磁搅拌下,搅拌器区域的钢液变为水平旋转,使从水口向下吐出的钢水与向上回流的钢水流股相冲突,流股侵入深度变浅,从而使轴向温度迅速降低,径向温度升高,提高了热区位置,有利于传热;搅拌强度越大,钢水的二次流现象越明显,热区位置越高。     

宽厚板坯连铸结晶器内的钢液流场的数值模拟

基于流体力学的基本理论,针对连铸结晶器的结构和工艺参数,利用商业软件fluent的k-ε湍流模型,实现了对结晶器内钢液流场的三维数学模拟。重点分析了浸入式水口的插入深度、水口侧孔倾角以及拉速等工艺参数对结晶器钢液流场的影响。结果表明：对于断面为2300mm×250mm的板坯结晶器,水口插入深度为150mm,水口倾角为向下15°,拉坯速度为1.2m/min时,结晶器内的流场较好。数值模拟结果可为宽厚板坯连铸结晶器确定合理工艺参数提供理论依据。     

圆坯连铸结晶器传热的反算法

基于圆坯连铸结晶器实测温度数据,建立了结晶器传热反问题数学模型,通过确定结晶器和铸坯之间局部热阻大小及其分布,计算出结晶器热流场和坯壳厚度,且分析了结晶器热流分布特征和铸坯凝固状态,并比较两者之间的关系．计算结果准确地反映了实际生产过程中沿结晶器周向非均匀传热特征,为将数值模拟技术应用于连铸凝固过程监控和“可视化结晶器”技术提供了可借鉴的实用方法.