唐钢中厚板厂连铸保护渣结晶器渣膜矿相分析

为改善唐钢中厚板厂船板钢的浇铸条件以及铸坯质量,将现场所用保护渣A进行调整形成保护渣B。基于相图平衡计算,采用光学显微镜对保护渣A和B在结晶器内的渣膜进行观察,研究渣膜结构对保护渣润滑和传热的影响机制。结果表明,保护渣A析晶温度和析晶率较高,析晶矿相主要为导热系数大的黄长石,渣膜中存在不均匀分布的气孔,使得铸坯向结晶器传热较快且不均匀,并恶化铸坯润滑,导致发生黏结漏钢,且铸坯出现裂纹,轧材合格率为98.73%。而保护渣B析晶温度和析晶率相应有所降低,渣膜结构分层明显,存在玻璃层,析晶矿相有适量导热系数小的枪晶石,有少量气孔,能有效控制铸坯向结晶器壁的均匀传热,并保证润滑铸坯,避免了黏结漏钢,且显著减少了铸坯裂纹率,轧材合格率为99.65%。     

基于实测值置信度的冷连轧轧制力模型自适应

 采用数值积分方法建立了冷连轧在线轧制力模型,确定了轧制力模型自适应的执行条件和计算流程。针对轧制力模型自适应指数平滑算法中难以用固定增益系数适应轧制状况变化的问题,提出了一种根据实测数据动态调整增益系数的方法,建立了增益系数与测量值等效置信度之间的数学关系式。该轧制力模型自适应算法已应用在某1450mm 5机架冷连轧机组上,通过比较自适应前后的计算值与实测值的均方差可知,采用模型自适应后,轧制力模型的计算精度显著提高。     

LZ50车轴钢边部增碳低倍缺陷的检验和分析

通过对LZ50车轴钢边部增碳缺陷进行金相检验和扫描电镜检验,发现增碳处组织异常,全部为珠光体,伴随大量MnS和硅酸盐夹杂物。现场排查发现在保温帽和铸模之间有较大的缝隙,缝隙中残留有大量粉渣,而且使用的保护渣为高碳型保护渣。由此判断,浇铸过程中钢水与缝隙中的粉渣接触造成钢锭帽口线增碳,而且钢水中未被保护渣完全吸收的夹杂物也被捕捉残留在钢坯表面。     

光谱分析用标准物质/样品均匀性初检的符合性评价

通常,有色光谱分析用标准物质/样品均匀性初检是依据YS/T 409-1998有色金属产品分析用标准样品技术规范进行,本文对铝-锌-铟系合金标准物质研制过程中的炉前检测数据进行实例分析,发现此技术规范的不足在于未进行块内测量数据平均值差异显著性检验,因此提出采用t检验法进行块内测量数据平均值显著性检验,这一方法较技术规范更为严密,它不仅考虑块内测量数据的精度,而且还考虑了块内测量数据平均值之间的差异,为最终均匀性复检提供了强有力的技术保证。     

惰性气体保护下顶渣精炼的应用

介绍了利用CAS OB装置在惰性气体保护下进行顶渣精炼工艺过程。该工艺能有效降低钢液中氧，有较好的脱硫效果，可显著提高钢液洁净度、减少夹杂物，使用较低的成本取得较好的精炼效果。     

高铝钢连铸保护渣结晶矿相的研究

 针对高铝钢浇铸过程中保护渣Al2O3含量大幅增加而导致保护渣玻璃形态恶化的问题,采用SEM和XRD分析方法对高铝钢浇铸前后保护渣的显微组织和结晶矿相进行分析,研究了不同组分对保护渣结晶性能的影响。结果表明：高铝钢连铸保护渣初始SiO2含量较高,保护渣玻璃形态较好。浇铸过程中随着保护渣Al2O3含量的增加和SiO2含量的减少,保护渣的结晶率增加,玻璃性能变差;渣中Li2O容易与F-生成LiF晶相;渣中CaF2含量较高时,容易析出CaF2晶体。     

结晶器与铸坯间保护渣传热性能的研究现状

概述了铸坯与结晶器间的保护渣传热,总结了国内外近年来关于保护渣传热检测方法和传热计算的研究现状,并指出现有保护渣传热性能检测方法为一维传热原理,可以反映保护渣的基本传热性能并作为选择保护渣的依据.认为目前的研究只对保护渣的渣膜结构进行了简单的处理或忽略了结晶器弯月面区域的保护渣传热,需进一步加强铸坯与结晶器间保护渣的传...     

多模式全连续铸轧产线卷渣缺陷分析及控制

通过扫描电镜和能谱分析仪对低碳低硅铝镇静钢表面卷渣缺陷微观形貌进行观察和能谱分析。结果表明,低碳低硅铝镇静钢表面较短条状卷渣缺陷的主要成分为钙、铝和氧,为典型的钙铝酸盐夹杂物;较长条状卷渣缺陷的主要成分为钙、硅、氟、钠和氧,为典型的保护渣成分。针对不同类型的卷渣缺陷及其成因,分别在炼钢工艺的挡渣出钢、精炼工艺的升温时间和钙含量以及连铸工艺的中间包控流装置、中间包保护气氛、结晶器液面波动、钢包下渣和结晶器保护渣等方面进行改造、控制和优化。采取上述措施后,因低碳低硅铝镇静钢表面卷渣缺陷造成的产品降级率由大于10.0%降至1.5%以下,产品质量得到明显提升。     

20Mn23AlV钢用低反应性连铸保护渣的开发

20Mn23AlV高锰无磁钢的高铝含量导致连铸过程中钢水与连铸保护渣的剧烈反应,连铸坯产生大量裂纹缺陷,影响其连铸正常生产。为提高铸坯质量,保证20Mn23AlV高锰钢连铸生产顺行,本研究对现场生产20Mn23AlV的连铸工艺和采用的连铸保护渣进行了系统的研究和分析。通过实验室的感应加热炉进行渣-金反应试验,并结合化学分析和扫描电镜等方法研究开发出20Mn23AlV低反应性连铸保护渣,并采用工业试验证明采用低反应性连铸保护渣可以消除连铸坯表面裂纹缺陷,20Mn23AlV高锰钢铸坯修磨量可由8%降低至1%。     

中碳钢板坯保护渣性能优化及提高拉速工业试验研究

 通过提高保护渣碱度以及渣中CaF2和Li2O含量,对中碳钢板坯用保护渣进行了优化,并采用优化的保护渣进行了提高拉速工业试验。结果表明：优化的保护渣具有较高结晶温度、较低的粘度和熔点;试验过程中,采用优化的保护渣液渣层厚度平均增加约2 mm,单耗增加0.03 kg/m2;采用优化的保护渣在1.5 m/min拉速下和采用原渣在1.3 m/min拉速下浇铸时,结晶器传热强度、传热的稳定性以及浇铸出的铸坯质量等项目水平相当。     

加热炉内钢坯非稳态温度场模拟及“黑匣子”实验研究

采用数值模拟方法,以能量平衡和热传导方程为基础,通过分析加热炉内的传热过程,按照加热工艺要求,采用总括热吸收率法,建立了加热炉热工过程数学模型。并以普碳钢为实验钢种,合理设置测试点,完成了＂黑匣子＂实验,模拟结果与实验结果吻合较好。钢坯柱坐标下非稳态温度场的模拟是准确合理的,所建立的数学模型可以作为加热炉在线控制中钢坯温度场的动态实时跟踪计算和SCC决策的基础。     

基于线性耗散热力学的废钢熔化行为研究

摘要：为揭示废钢熔化过程中的传热传质机制,采用线性耗散热力学理论,研究了钢液与废钢之间的传热,碳的扩散传质以及两者之间的耦合作用关系。结合移动边界层理论模型,得到了钢液温度为1773K、钢液碳质量分数为1.0%、废钢半径为0.03m、废钢的初始温度为300K时界面处碳的质量守恒方程,即基于线性耗散热力学理论的废钢熔化模型,并通过前人的实验结果验证了模型的准确性。研究建立的基于线性耗散热力学的废钢熔化模型可以预测废钢熔化过程中界面处碳含量、碳的活度和界面温度随时间的变化规律,为实际工业生产提供理论指导。     

Steel scrap melting behavior based on linear dissipative thermodynamics

In order to reveal the mechanism of heat and mass transfer in the melting process of steel scrap, linear dissipative thermodynamics was applied to investigate the heat transfer between liquid steel and steel scrap, and the diffusion and mass transfer of carbon and the coupling relationship between them. Combined with the moving boundary layer theory model, the mass conservation equation of carbon at the interface was obtained when the liquid steel temperature is 1773K, the carbon mass fraction of liquid steel is 1.0 mass%, the scrap radius is 0.03m and the initial temperature of scrap is 300K, that is, the scrap melting model based on the theory of linear heat dissipation mechanics. The accuracy of the model is verified by previous experimental results. The scrap melting model based on linear heat dissipation mechanics established can predict the changes of carbon content, carbon activity and interface temperature with time in the scrap melting process, and provide theoretical guidance for practical industrial production.     

LFA激光导热仪的测试原理与误差分析

从热传递角度阐述了LFA激光导热仪的测试原理,通过试验对误差进行了统计,并分析了产生误差的原因。     

多排气雾冲击射流换热过程的试验研究

气雾冷却是带钢连续镀锌后的一种强化冷却方式。气雾冷却装置的设计和运行的关键是掌握气雾换热系数。采用试验方法研究了多排气雾射流冷却高温钢板的换热系数,考察了喷气流量和喷水流量对换热系数的影响。试验结果表明：喷气流量对气雾换热系数影响可以忽略;喷水流量对换热系数影响显著,在喷水流量为0.96～1.59 m^3/h时,换热系数随喷水流量的增加而明显上升,最大可达5 650 W/（m^2.K）;喷雾冷却的换热系数远大于常规喷气冷却,能有效地强化镀后冷却。     

新型卧式热风炉的研究与应用

阐述了现有热风炉存在的寿命短，造价高等问题，分析了产生这些问题的原因，基于理论分析和试验研究，提出解决问题的方法：（１）采用受热面壁温控制技术，可卓有成效地控制受热面壁温低于碳钢的极限耐热温度，使热风炉用普碳钢受热面也可长期运行；（２）采用强化传热元件，比传统传热元件单侧放热系数提高６０％以上，在传热量一定时，可节省受热面金属，降低成本；（３）采用膨胀补偿装置，以解决管子之间及管子与管箱外壳之间膨     

废钢熔化的热模试验

 为了解废钢的熔化速度和熔化机理,在250 kg感应炉中进行了热模拟试验。测量熔化速度采用直径为[?20～?50 mm]的Q235圆钢,熔池温度为1 300、1 400和1 600 ℃。根据试棒直径不同确定在熔池中浸泡时间。根据钢棒浸泡前后的质量和尺寸差别,计算出熔池为1 300、1 400和1 600 ℃时,其质量熔化速度分别为1.8～4.0、3.5～6.5和12.6 g/s;径向熔化速度为0.012～0.026、0.035～0.045和0.060 mm/s。熔池液体与试棒之间的对流换热系数在1 400 ℃时为32 931 W/（m2·℃）,1 600 ℃时为32 884 W/（m2·℃）。在温度为1 300 ℃时,碳在液体与试棒之间的对流传质系数为6.3×10－5 m/s,温度为1 400 ℃时为6.4×10－5 m/s。热模拟试验所测得的钢棒熔化速度、液-固相之间的对流换热系数、碳的对流传质系数都与国外冶金工作者的试验结果相近,可以作为炼钢生产中计算废钢熔化的基础数据。     

非平衡凝固对铸坯末端两相区长度的影响

通过分析代表性的正六棱凝固结构的微观偏析模型,结合实际多组元钢种,建立了钢的凝固过程溶质微观偏析有限差分模型。模型计算得到的非平衡固相线与Jernkontoret公布的有关实验数据吻合。20钢、45钢和U71Mn钢的280 mm×380 mm连铸坯传热计算模型的应用表明,采用非平衡固相线计算的铸坯中心两相区长度比采用平衡固相线计算的长,并且随钢中碳含量的增加而增大;修订的凝固参数与建立的模型能更准确地反映铸坯的凝固进程。     

V、Nb、RE微合金化低碳铸钢性能研究

为提高低碳铸钢的力学、焊接性能,试验设计在钢中添加微量V、Nb及RE元素,并对熔炼后的铸钢液进行铸造与热处理。结果发现,添加V0.08%～0.12%,Nb0.03～0.05%、RE微量的铸钢,经1000℃-1100℃均匀化处理,然后再进行正火与时效处理后,铸钢件具有较高的强度、良好的冲击韧性、较低的碳当量与焊接裂纹敏感系数。     

Analysis of variability and non-uniformity of mould heat extraction for round billet continuous casting in plant trials

Abstract

Maintaining a stable and uniform heat transfer from steel shell to mould is important to produce high quality casting billet. In the present paper, a large amount of measured data of heat flux and temperature for round billet continuous casting mould from a plant trial has been analysed to shed light on the variability and non-uniformity of mould heat transfer around the perimeter. The results show that the variability and non-uniformity of heat extraction from the steel through the mould is affected slightly by operational parameters, such as pouring temperature, casting speed, meniscus, electromagnetic stirring current, but strongly by the steel carbon content and mould powder type. The installation of the mould in caster machine determines the magnitude of non-uniformity of heat transfer to a great extent. The relative root mean square (rRMS) of mould heat flux, presenting the variability and non-uniformity of mould heat transfer around the perimeter in transverse section, has wider range of variation and higher mean value compared with that of temperature. When the abnormality of heat transfer happens, such as deposit, the non-uniformity of mould heat transfer is also studied.