高磷IF钢结晶器液面波动原因分析与控制

结合邯钢高磷IF钢板坯生产实际,系统分析了影响高磷IF钢结晶器液面波动的因素,通过提高钢水质量、优化钢水过热度、合理调整吹氩量、改善二冷水、加强设备管理等措施,结晶器液面波动大于±5 mm的比例由原来的12.3%降低到5.8%,板坯夹杂缺陷率由原来的1.56%降低到0.38%,为连铸稳态浇注高磷IF钢提供保证。     

高耐候钢板坯表面纵裂成因分析与控制

针对高耐候钢连铸板坯生产实践中遇到的表面纵裂纹问题,对钢的成分、结晶器保护渣、结晶器冷却及二冷区冷却等影响因素进行了讨论分析,提出了连铸工艺改进优化方向。生产实践表明,采取控制镍铜比大于0.3,选用高碱度、高熔点、低黏度耐候钢专用保护渣,调整结晶器倒锥度每米1.0%～1.1%,结晶器及二冷区弱冷却;控制非稳态浇铸,维持钢水过热度在20～30 ℃,稳定液面波动在2%以内、拉速波动在±0.2 m/min等技术措施,板坯表面纵裂发生率从50%以上降低到3%左右。     

电磁环境下板坯结晶器内钢水流场的数值模拟

以2150mm板坯连铸机为研究对象,在商业软件CFX平台上对结晶器内钢水流动和液面波动过程进行了静态电磁场下的数值模拟与分析,重点研究了两种环境(有电磁制动与无电磁制动)下钢水流动状态的变化,对电磁环境下结晶器内钢水流动做出了较为详细的预报。     

板坯连铸结晶器浸入式水口结构优化

针对断面为180×730 mm~2板坯结晶器液面波动较剧烈,易产生卷渣等问题,基于物理模拟和数值模拟对结晶器内钢液表面流速、液面波动和钢水凝固状况等复杂物理现象进行了研究;对拉速和浸入式水口的角度与底部结构进行了设计和优化,并通过物理模拟和数值模拟进行了验证。结果表明,倾角为20°、浸入式水口的底部结构为凹底30 mm,拉速为0.9～1.0 m/min,结晶器表面流速在0.18 m/s以下,液面波动较为平稳。     

优化辊列解决结晶器液面波动的研究与应用

针对本钢炼钢厂2号板坯连铸机生产的包晶钢,结晶器液面存在波动问题。通过分析包晶钢结晶器液面出现的周期性波动,参考包晶钢的相变特性,推断出钢液在扇形段内产生包晶相变反应L+δ→γ,使液芯发生约4%的体积收缩,扇形段内铸坯的液芯容积发生变化,造成结晶器液面出现波动。结合本钢2号连铸机的生产实际,其扇形段采用单一辊列设计,造成这种液芯容积变化的逐渐叠加,经扇形段同一种辊径及辊间距的共振放大,最终形成结晶器液面的周期性波动。结果表明：包晶钢的成分设计对结晶器液面波动有一定的影响;合理控制钢水过热度,能有效的抑制结晶器液面波动。本研究通过对铸机扇形段辊列进行优化设计,最终解决结晶器液面波动的问题。     

液位自动控制故障分析及处理

塞棒结晶器液位自动控制是方坯连铸控制系统核心设备之一。在生产过程中,方坯结晶器液面波动及出现故障,均将直接对钢水固态和液态渣膜的厚度、钢水弯月面坯壳状态等诸多生产工艺参数构成影响,最终导致铸坯内部质量的发生。为确保连铸机铸坯的表面质量和减少铸坯非金属夹杂物,稳定的、恒定结晶器液面位置控制系统是必要的。     

超低碳保护渣控制钢水增碳的研究

研究了超低碳保护渣和液面波动等对钢水增碳的影响,通过数据对比分析两种保护渣的差异,发现保护渣是影响钢水增碳的主要因素,液面波动增大也加剧了钢水增碳程度。相应地采取控制钢水增碳的措施:减少保护渣中的自由碳质量分数,增加保护渣黏度,使熔渣层厚度由10～15 mm增加至15～20 mm;推进提高钢水纯净度,推进恒拉速浇注,减少了液面波动。通过以上措施的改进,保护渣A钢水增碳由4.0×10~(-6)降低至0.8×10~(-6),保护渣B钢水增碳由2.4×10~(-6)降至1.1×10~(-6),提高了生产控制水平,满足用户使用要求,同时降低了材料改判率。     

连铸板坯角部横裂纹产生机理与预防

针对某钢厂生产连铸坯普遍存在角部裂纹的生产现状,从钢种成分控制、结晶器操作、二冷控制等方面进行了详细分析,提出了严格控制钢种化学成分、稳定结晶器液面、弱化结晶器冷却、提高铸坯矫直温度和降低二次冷却强度的控制措施。通过调整结晶器和二次冷却强度,提高了铸坯的矫直温度,减少了铸坯角裂的发生率,大大提高了铸坯的合格率,降低了企业生产成本。     

结晶器流场及浸入式水口的优化

钢水在结晶器内的流动状态对钢水卷渣、保护渣对夹杂物的捕捉、铸坯裂纹的形成等均有重要影响,本文利用水力学模拟的方法,研究浸入口式水口形状对结晶器流场的影响,通过液面波动和流股对结晶器侧壁冲击压力的优化,选出最佳水口。     

电磁旋流水口对圆坯结晶器液面波动的控制

在大圆连铸坯生产过程中,过强的结晶器电磁搅拌会造成结晶器液面波动,影响连铸坯的表面和内部质量。将电磁旋流水口技术与结晶器电磁搅拌配合使用,通过调整电磁旋流装置的搅拌方向和电流强度来弱化结晶器电磁搅拌引起的二次流,从而使结晶器液面波动控制在一个较小的范围内。结果显示,当两个电磁装置的搅拌方向相反,电流强度为400 A时,大于±2 mm的液面波动比例由单用结晶器电磁搅拌时的0.62%降至0.13%,在±1 mm～±2 mm范围内的液面波动比例由单用结晶器电磁搅拌时的5.90%降至3.56%。当搅拌方向相同时,对大于±2 mm的液面波动的控制效果不佳。因此,使用与结晶器电磁搅拌方向相反的水口旋流可实现对结晶器液面波动的有效控制。     

高碳工具钢板坯连铸生产工艺优化

以某钢厂板坯连铸机生产高碳钢BJS55C为研究对象，结合钢种高温力学实验，优化了高碳钢BJS55C连铸生产工艺。其中对铸机弯曲段二次冷却强度减弱，调整各区冷却水分配，使板坯通过矫直区避开了脆性温度区间，板坯角部裂纹发生率降低41%；优化动态轻压下压下区间，压下量在原有基础上增加15%，板坯低倍指数由2.6改善到2.0；高碳钢保护渣熔点由1 100 ℃降低到980 ℃，保护渣黏度（Pa·s，1 300 ℃）由0.14降低到0.08，保护渣熔化效果与透气性得到明显改善。解决了板坯连铸生产高碳钢的一些关键难题，实现了高碳钢连铸的批量稳定生产。     

EAF-CSP流程铌微合金化管线钢的连铸工艺

基于珠钢采用铌微合金化技术成功地开发了管线钢X52和X56的事实,结合CSP薄板坯连铸工艺特点,探索出一套适合含铌钢薄板坯连铸的浇注温度制度、结晶器保护渣、连铸拉速和结晶器热流密度匹配及二次冷却曲线等工艺控制技术.     

1Cr11MoV板坯表面纵裂原因分析及改进措施

对太钢1 280 mm立式连铸机生产的1Cr11MoV板坯表面纵裂进行分析研究,提出了控制中包过热度、改变结晶器及二冷冷却制度、控制钢中碳含量、调整保护渣等工艺控制措施,使铸坯的纵裂得到明显降低。     

板坯连铸结晶器摩擦力在线检测试验研究

结晶器与铸坯间的润滑和摩擦行为是影响铸坯质量及连铸顺行的重要因素。以板坯连铸为对象,开展结晶器摩擦力在线检测试验研究,考察液位波动、更换水口、在线调宽与异钢连浇过程中摩擦力的反应和变化趋势,测试并分析了开浇、拉速上升和降低等不同条件下摩擦力的波动规律和特征,为把握和控制结晶器内复杂润滑与摩擦行为提供试验依据。     

本钢FTSC生产SPA—H钢的工艺技术研究

采用薄板坯连铸机（FTSC）生产SPA—H钢,通过化学成分控制、温度制度调整、结晶器保护渣选择和连铸二冷水调试等,解决了FTSC铸坯纵裂问题,表面质量和内部质量合格,FTSC铸坯板材性能优于常规铸坯轧材,FTSC已能批量生产SPA—H钢。     

高拉速方坯连铸结晶器钢渣界面行为特征

对于高拉速连铸,结晶器内高通钢量下的钢液与保护渣流动行为控制是保证结晶器区合理凝固与冷却控制的重要一环。通过建立三维方坯连铸结晶器内多相流动、传热与凝固耦合数学模型,研究结晶器内高速钢液瞬态流动现象及其对液面波动与保护渣流动的影响。结果表明,结晶器内高速钢液冲击钢渣界面使弯月面处形成明显的凸起,同时导致水口附近界面波动剧烈。液态保护渣的流动行为受液面波动影响较大,不连续的保护渣流入造成了厚度不均匀的固态渣膜形成,不规整的固态渣膜转而又阻碍了液态保护渣的流入。     

Heat transfer and solidification microstructure evolution of continuously cast steel by non-steady physical simulation

The heat transfer and solidification microstructure evolution during continuous casting were experimentally studied in this work. A new approach to physically simulate the steel solidification behavior during continuous casting was developed. Six steel grades with different solidification mode were introduced to elucidate the carbon equivalent dependent mold heat flux, prior austenite grain size and secondary dendrite arm spacing. It is found that the non-steady mold heat fluxes in the experiment against time for all steel grades are comparative to that versus distance in practical continuous casting. Due to the occurrence of L→L+δ→δ+γ→γ transformation with the largest amount of volume contraction in hypo-peritectic steel, it shows the lowest mold heat flux among these six steel grades. It is also demonstrated from the solidification microstructure results that the prior austenite grain size and secondary dendrite arm spacing in the physical simulation are in good agreement with those in continuously cast strand. In addition, the steel with a higher temperature for the onset of δ→γ transformation reveals the larger prior austenite grains resulted from the higher grains growth rate in the post solidification process.     

铁素体不锈钢板坯连铸机技术要点

结合铁素体不锈钢连铸过程高温凝固特性,拟新建的双流铁素体不锈钢板坯连铸机采用直弧型连续弯曲连续矫直的特殊技术,选用全程无氧化浇铸、大容量中间包、结晶器自动液面控制减少钢水中夹杂物;采用摩擦力监测、结晶器漏钢预报保证浇铸的连续性;合理设计动态一冷和二冷配水等提高铸坯表面质量,并设计采用电磁制动、低过热度浇铸、二冷电磁搅拌、二冷动态轻压下技术提高铸坯内部质量。     

注射工艺参数对微流控芯片成型影响实验研究

利用正交试验方法研究了各工艺参数（模具温度、冷却时间、保压时间及注射压力）对较大尺寸下的微流控芯片成型过程的影响。研究结果表明模具温度对芯片沟道成型起主要作用,冷却时间、保压时间及注射压力次之。该结论为深入开展微流控芯片成型研究提供了有益的借鉴。