结晶器振动的脱模机理及分析

连续铸钢的结晶器振动,是浇注时使铸坯和结晶器壁脱离(俗谓“脱模”)的一个重要手段。依据铸坯在结晶器内受力状态,其脱模机理有三个方面。 1.减小结晶器内阻力的机理 振动使润滑物质潜到钢液面以下,增大和改善了铸坯润滑面积和条件,减少了结晶器内的摩擦与粘结阻力。国内外试验得出振动的结晶器比不振动的结晶器,阻力最大可降低50％。     

方坯结晶器

1 前言 结晶器是连铸机中最重要的部件之一。从传热学角度讲,它是个热交换器,由流经它的冷却水带出钢水凝固潜热,使钢水凝固成具有一定厚度坯壳的铸坯。结晶器对铸坯表面质量优劣,连铸生产正常与否有着直接和重要的关系。 对结晶器的技术要求,主要包括以下几个方面: (1)传热性能好,冷却强度可调钢水在结晶器内凝固成坯壳,其传热路     

连铸结晶器振动过程连铸坯应力分布有限元分析

对连铸结晶器振动过程进行了有限元模拟,获得了结晶器振动过程连铸坯表层应力分布,分析了结晶器锥度、结晶器与连铸坯间摩擦系数、拉速和连铸坯厚度对连铸坯表层应力分布的影响。振动过程结晶器末端附近区域连铸坯表层出现应力集中。随结晶器锥度减小和连铸坯宽度增加,连铸坯表层最大应力增加;拉速和连铸坯与结晶器间摩擦对连铸坯表层最大应力影响很小。研究结果对分析和认识连铸坯表面振痕的产生原因和结晶器磨损具有指导作用。     

大方坯结晶器圆角半径大小对铸坯角部热-机械状态影响

通过采用Marc软件建立包括结晶器与大方坯凝固坯壳之间动态热交换的热-力耦合模型,分析了结晶器圆角大小对铸坯和结晶器热-力学状态温度、应力和应变分布的影响。结果表明,对于280 mm×380 mm断面铸坯,结晶器圆角半径应选17.5～20 mm为宜,结晶器圆角半径过小,铸坯偏离角部10～20 mm区域表面温度波动较大,不利于坯壳均匀生长;结晶器角部半径过大,结晶器与坯壳之间在角部摩擦严重,易导致坯壳龟裂。     

连铸结晶器内大方坯的热力耦合分析

针对攀钢大方坯连铸机投产初期铸坯表面角部纵裂缺陷,建立了大方坯连铸结晶器内铜板与铸坯问的热力耦合模型,应用模型分析了大方坯连铸结晶器内的传热过程和坯壳的应力分布.在传热模型中,以稳态模型分析结晶器的传热过程,以瞬态模型分析铸坯的传热过程;在力学模型中,考虑铸坯和结晶器的接触边界以处理结晶器角部的气隙,以热弹塑性模型分析铸坯的变形和应力场.2种结构的连铸结晶器中大方坯温度场和应力场计算结果表明,结晶器倒角从25 mm×45°变为12 mm×45°时,可改善铸坯角部的传热条件,降低凝固坯壳角部温度,增加凝固坯壳厚度,有利于减轻和防止铸坯角部裂纹.     

大方坯连铸结晶器冷却制度优化研究

在分析攀钢大方坯连铸现行结晶器冷却能力的基础上,优化调整了结晶器冷却制度。结果表明,增大结晶器冷却警度,强化结晶器传热,结晶器出口坯壳厚度由14．5～15．0mm增至19．0～20．5mm;合理匹配结晶器宽窄面水量分配,可以促进结晶器区域凝固坯壳均匀生长,宽面、窄面坯壳厚度一致,有利于减少因初生坯壳厚度偏薄或厚薄不均产生的铸坯表面角部纵裂或凸包缺陷。     

钢的软接触电磁连铸技术的研究进展

钢的软接触电磁连铸技术(SoftContactElectromagneticContinuousCasting)是利用高频交变电磁场在结晶器内铸坯初始凝固区施加电磁压力来减少钢液与结晶器壁的接触压力,从而减小结晶器振动对铸坯表面质量的影响,降低拉坯阻力和减弱初始凝固点的传热来提高铸坯表面质量。分析了实现钢的软接触电磁连铸在结晶器结构、材质以及电磁场参数等方面需要解决的问题,并介绍了该技术的最新研究成果:高频调幅磁场及无结晶器振动的电磁连铸技术。     

日本与苏联共同开发双向拉坯式水平连续机

最近,日本川崎钢铁公司和苏联共同开发了与通常的水平连铸机铸造原理不同的新型水平连铸机,并投入工业生产。这种连铸机是在一个结晶器的两个方向拉坯的高效率水平连铸机,其原理是苏联发明的。川崎钢铁公司在水岛钢铁厂电炉车间设制了这种水平连铸机,自1987年3月起与苏联共同进行开展。双向拉坯式水平连铸机的特征: 1)在中间包和结晶器的连接部位只是使用与结晶器形状无关的小直径分离环; 2)铸坯形状(结晶器形状)不受分离环形状     

异型坯结晶器内钢水流动和凝固过程的耦合数值模拟

基于传热与流动的耦合模型,分析研究了水口形状对异型坯结晶器出口坯壳厚度的影响.结果表明:采用直通型水口时,结晶器高度方向450～550mm时钢液冲刷严重,使得凝固的坯壳发生重熔现象,从而导致此处结晶器出口坯壳较薄;采用侧开孔型水口时,在结晶器上部,尤其在结晶器高度方向200mm以上,由于钢液的冲刷,腹板中心和翼缘角部没有形成一定厚度的坯壳,而在300mm左右坯壳逐渐形成并和已凝固坯壳连接到一起,随着结晶器高度的增加,结晶器内形成的坯壳厚度也逐渐增厚,在结晶器出口坯壳的厚度也较均匀.     

板坯连铸结晶器内坯壳厚度及枝晶间距

通过向结晶器内添加FeS测定了正常工况下结晶器内坯壳的厚度分布.由测得的坯壳厚度分布,分析了结晶器内弯月面参数、凝固系数以及坯壳的凝固速度、温度梯度和冷却速度.结果表明,用结晶器内钢水添加硫方法确定的坯壳厚度分布较为合理.     

连铸结晶器润滑监控装置

据“Trans.ISIJ”,1986:26(11)报道,连铸采用高拉速时,由于结晶器内凝固坯壳的厚度较薄,所以很可能使铸坯产生拉漏和表面缺陷。因此,对于连铸高拉速结晶器润滑的最佳选择非常重要。在连铸时,根据凝固坯壳和结晶器之间的摩擦力,研制了测定结晶器润滑的监控装置。     

天钢集团二炼钢厂小方坯连铸进行提高拉速和作业率的改造

天钢集团二炼钢厂,小方坯连铸机原为引进德马克机型,在生产中逐渐出现了振动参数不合理;Ⅰ、Ⅱ冷的供水能力低;冷却强度差;一点矫直,拉坯阻力大,并且不能带液芯矫直等缺陷;严重制约着小方坯连铸走高效化之路。 1999年5月,结合我厂实际和各兄弟厂家的先进经验,对方坯2~#机进行了技术改造。 1 提高结晶器冷却强度。增加结晶器供水量,改进结晶器锥度,由单锥度改为连续锥度(抛物线型),从而提高铸坯出结晶器的坯壳厚度。     

改进结晶器内钢水流场提高铸坯质量的研究

围绕结晶器流场变化对铸坯质量的影响,从结晶器流场入手,重点分析了振动、浸入水口、塞棒吹氩、保护渣、结晶器液面波动对结晶器流场的影响,通过采取一系列措施,减少了铸坯在结晶器内形成的缺陷问题,铸坯纵裂纹明显减少,降低了生产成本。     

复式结晶器传热特征及其对铸坯凝固组织的影响

为了验证复式结晶器在提高铸坯等轴晶率方面的作用,分析比较了复式结晶器和传统结晶器的传热特征,并检测了两种结晶器所浇注铸坯的宏观组织。结果表明：复式结晶器能够降低钢液凝固前沿的温度梯度,从而使铸坯的等轴晶率超过80％。     

板坯连铸热顶结晶器研究

连铸热顶结晶器对改善结晶器传热状况影响显著。在结晶器热面弯月面处热镀低导热性材料,增加热阻、降低热流密度、提高初生坯壳均匀性,从而改善铸坯表面质量。数值预测每增加1 mm镀层厚度,热面温度提高10~15 K;现场在线热电偶监测数据证实,热顶结晶器能够降低铜板温度5~15 K;热顶结晶器能够降低结晶器进出口水温差(即平均热流密度),促进初生坯壳均匀生长。将热顶结晶器应用到高碳钢连铸生产,显著降低了连铸纵裂发生率。     

优化结晶器运作参数 提高连铸方坯质量

本文通过分析影响铸坯质量的结晶器运行参数,给出了最佳的结晶器特性值、结晶器冷却水参数及结晶器振动参数,并对影响铸坯质量的铸机维护要点作了说明。     

奥氏体不锈钢板坯连铸结晶器锥度的优化

针对奥氏体不锈钢连铸中的质量问题 ,对太钢三炼钢 1260mm× 160mm板坯结晶器的锥度进行了分析。通过不锈钢铸坯在结晶器内收缩的计算和拉坯速度、过热度等工艺参数对铸坯收缩影响的分析 ,得出采用双锥度结晶器比单锥度结晶器更符合铸坯在结晶器内的收缩规律 :液面附近 80～200mm区域采用较大锥度 ,液面下 200～800mm的结晶器下部 ,采用较小锥度 ,并在此基础上设计了曲线锥度结晶器。生产试验表明 ,双锥度设计显著改善了铸坯质量 ,消除了窄面鼓肚和中间凹陷等缺陷     

固体声系统早期识别连铸坯拉漏

据Stahl und Eisen No12,1990,P109报道,德国蒂森公司和振动测量仪表公司(SMS)合作,研制出一种早期识别连铸坯拉漏的智能自适应系统。在连铸操作发生变化,更换结晶器、改浇其他钢种和改变板坯断面尺寸以及结晶器形状时,该监视系统能够针对实际条件迅速实现匹配和最佳化。在浇铸期间,结晶器振动台架使结晶器沿正弦轨迹作上下运动,防止坯壳粘附在铜板上。同时结晶器内添加浇铸保护渣,加强润滑。连铸坯离开结晶器时,坯壳厚度通常为10～15mm。如果坯壳粘附在铜板上,由于     

结晶器保护渣工艺性能的控制

1　前　言目前已有文献注重正在凝固的液态渣的性能。结晶器保护渣熔化行为的传统数据 (即软化温度、熔化温度和流动温度 )似乎应该用凝固温度的实测值和液态渣的结晶趋势来代替。这些特性是控制铸坯坯壳和结晶器壁之间润滑及传热的重要参数。因此 ,在钢种和操作参数方面 ,最佳的保护渣凝固温度和渣膜中结晶相的数据是开发或选择合适的结晶器保护渣的基本步骤。　　2　结晶器保护渣的物化特性和工艺性能　　结晶器保护渣的物化特性对如下两个基本过程产生很大影响 ,从而对工艺特点产生很大作用。这两个基本过程是 :( 1 )对初生坯壳的润滑 ;(…     

连铸中结晶器与铸坯间润滑状况的控制方法

据“特许公报”昭60—21811报道,日本中森幸雄等人最近开发了一种通过改变铸坯拉速和结晶器振动频率,控制结晶器与铸坯间润滑状况的方法。结晶器与铸坯间润滑状况的测定和控制的装置见图1。结晶器振动装置由结晶器传动部分和结晶器振动传递部分构成。靠结晶器振动控制