连铸坯连续矫直理论的计算与应用

通过对连铸坯连续矫直理论的分析与计算，结合在首钢迁安钢铁有限责任公司八流方坯连铸机上采用连续矫直技术的成功实例，对首钢第二炼钢厂4号方坯连铸机改造的连续矫直曲线的设定进行了讨论。     

连铸多点弯曲多点矫直与连续弯曲连续矫直辊列设计计算

从理论上讨论了多点弯曲多点矫直和连续弯曲连续矫直辊列的设计计算，提出了多点弯曲多点矫直辊列的弯曲半径和矫直半径计算公式，推导了连续弯曲连续矫直辊列的理想曲线方程，举例说明了两种不同辊列形式在弯曲区和矫直区的应变规律．     

连铸板坯矫直过程应力应变的有限元模拟

采用弹塑性有限元分析法,对拉速1.0m/min、厚度230mm的板坯,在3套不同的辊列布置的单点矫直、四点矫直、连续矫直进行应力应变的有限元模拟。结果表明:铸坯等效VonMises应力值和铸坯水平方向应力按单点矫直、四点矫直、连续矫直依次减小;与单点矫直相比,四点矫直减小了每次矫直的变形量和应变速率;连续矫直时,在变形区内等效应变沿长度方向呈线性变化,最大值为1.11%,等效塑性应变速率较低,约为5.5×10^-5s^-1,其应变速率最低,是比较理想的矫直方式。     

180 mm方坯连铸机矫直应变研究与工艺改进

针对180 mm×180 mm、弧半径为6 m的方坯连铸机,采用两点矫直公式、连续矫直公式对拉矫机坐标进行了验证。计算结果表明,拉矫机矫直曲线公式为Y=7.71E-9X3.15,其矫直方式为典型的连续矫直;同时,生产低合金钢时矫直区应变为3.8×10~(-3)/s,大于设计值0.125×10~(-3)/s,矫直起点应变值为0.004 3%/mm,大于设计值0.000 25%/mm。在此工况下,通过控制中间包过热度、降低二冷比水量,铸坯皮下裂纹得到缓解,铸坯内部裂纹由3.0级降低到1.0级。     

连续矫直曲线的研究及应用

推导了弧形连铸机的连续曲线的cornu式，其一阶近似为广泛应用的Concast公式，同时证明半分点性质，可用于连续矫直曲线的位置。应用本文公式对邯钢引起的CSP连铸机连续矫直段进行计算，得到与实际完全一直的结果。     

坯壳鼓肚对铸机矫直区内铸坯变形的影响

 在连铸机辊列矫直段,带液芯铸坯的坯壳同时受钢水静压力与矫直力的作用,坯壳固液交界面处的矫直应变与鼓肚应变发生叠加。如果总应变超过临界值,就会发生内裂。确定矫直区坯壳固液交界面处的应变与应变速率,对铸机辊列设计与工艺参数的设定有重要的意义。基于高温坯壳力学特性,建立了连续矫直理论中铸坯坯壳变形的数学模型。利用该模型计算坯壳鼓肚变形,并与实测数据进行对比,验证了模型的有效性。根据某厂由奥钢联设计的工业板坯连铸机的辊列参数,利用该模型计算铸坯横截面的应变与应变速率。最后分析了不同辊间距与不同拉坯速度情况下矫直区内铸坯坯壳固液交界面处的应变速率变化规律,结合不同钢种的临界应变速率得到铸机矫直段辊间距的取值范围。     

液心连铸坯矫直内裂分析

本文给出了液心铸坯矫直和考虑“鼓肚”时矫直应变的综合计算式。此式阐明了铸坯矫直内弧内裂与工艺设备参数的关系,并对两种铸机半径进行了具体计算分析。     

连铸坯的三段曲线矫直法——对CONCAST连续矫直法的改进

提出了连铸坯的三段曲线矫直法，改进了ＣＯＮＣＡＳＴ连续矫直法的两点不足之处。基于高温金属的本构关系，计算了矫直应力，说明了ＣＯＮＣＡＳＴ连续矫直区为一等弯矩区的原因。     

大圆坯连铸带液芯矫直过程的应力、应变有限元模拟

应用Marc有限元软件对圆坯连铸的连续矫直变形过程进行模拟.以马鞍山钢铁公司大圆坯连铸机为原型,考虑铸坯与辊子的接触状态,建立了圆坯矫直变形模型;模拟分析了大圆坯连铸带液芯矫直过程中坯壳的应力、应变,得到了铸坯在矫直过程中的变形规律,可为铸机矫直工艺及设备设计提供参考依据,从而进一步优化铸坯的矫直变形,以提高圆坯的内部质量和表面质量.     

连铸坯弯曲矫直时的变形行为

 连铸机的弯曲矫直曲线的确定属于铸机辊列设计的重要内容之一。通过对不同的弯曲矫直方法的比较分析,提出了关于铸坯弯曲矫直原理的一些新的看法,指出确定铸机的弯曲矫直曲线时应综合考虑铸坯的变形速率、剪切力和矫直反力3个因素。同时对目前铸机设计中广泛使用的连续矫直曲线进行了分析,理论推理并结合实例验证了该曲线的正确性,并对该曲线下铸坯的变形规律和力学特征进行了分析和讨论,从理论上说明了该曲线的合理性。     

R5.25m罗可普连铸机刚性引锭杆变形矫正

采用３００ｔ四柱液压机对Ｒ５．２５ｍ罗可普连铸机的刚性引锭杆进行变形矫正，经合理计算设计工装，准确操作，成功地采用压力矫正方案对引锭杆进行了变表修复。     

连铸板坯凝固过程应变及内裂纹研究

通过建立连铸板坯凝固过程的传热模型,获得板坯冷却传热过程的主要凝固参数,在此基础上建立了凝固前沿坯壳所承受的应变模型,定量计算了凝固过程的主要应变,讨论了其主要影响因素,并针对实际铸机的设备和工艺状况,计算了其生产过程的应变,讨论了具体钢种产生裂纹的可能性。     

模糊控制理论在连铸过程中的应用

本文介绍了模糊控制技术在连铸生产过程中的应用，运用模糊数学方法和模糊控制理论，组成生产神经网络，知识库及模糊专家系统，把模糊逻辑控制器用于连铸结晶器液位控制，在有干扰保持液位稳定，反应快晚于理解，这使机器具有人的智力特征，模拟了人类智慧思维的控制思想。     

钢高温蠕变特性对连铸坯矫直变形的影响

 为使连铸坯在矫直过程中能够充分利用钢的高温蠕变特性,避免产生内部矫直裂纹,对铸坯矫直及机型曲线进行了研究。首先,在Gleeble-3800热模拟试验机上对Q345C连铸坯进行热塑性和高温蠕变试验,确定了Q345C钢的热物性参数和最小蠕变应变速率方程;其次,根据钢的高温蠕变特性,针对目前使用的某连铸机设计了新机型曲线;最后,采用热力耦合数值模拟的方法,计算了距离铸坯内弧侧表面38.3 mm处中心点的温度分布和应变速率。通过蠕变矫直机型应变速率和蠕变速率的对比表明,蠕变矫直机型曲线可以充分利用钢的高温蠕变变形进行矫直,蠕变变形量占总矫直变形量的比例达到88.6%,因此可降低铸坯内部矫直裂纹产生的可能性,有利于提高铸坯质量。     

重轨矫直过程应力应变模型的确定与分析

采用真实的复杂应力应变关系进行重轨矫直过程的分析,能真实反映矫直弯曲的弯矩、曲率、挠度的实际变化情况.用相同材料的反复弯曲试验确定矫直过程的应力应变关系,可解决重轨交变弯曲过程中材料特性变化所带来的问题.这一方法亦适用于其它截面的轧材.     

连铸机拉矫辊破坏原因的分析

根据连铸机拉矫辊的实际工况,在对其温度场,热应力计算的基础上,详细分析了拉矫辊产生龟裂及断裂的原因,并提出了一种新型拉矫辊。