连铸结晶器喂钢带工艺技术研究进展

连铸坯中心偏析、中心疏松等内部缺陷严重影响产品的力学性能，向结晶器内喂入钢带是提高铸坯内部质量的有效方法。喂入钢带对结晶器内原本复杂的多物理场产生诸多影响，涉及流动、熔化、凝固、传热及溶质输运等基础科学问题。梳理了该工艺冷钢带在热钢液中的熔化规律、喂钢带对结晶器内多物理场的影响、喂钢带对连铸坯凝固组织的影响和喂钢带工艺制度及工艺参数4个方面的研究进展，并提出了未来可能的研究方向。     

连铸坯中心偏析控制技术的新进展

阐述了造成连铸坯中心偏析的原因;综合论述了低过热度浇注、电磁搅拌、二次强冷、动态轻压下、结晶器喂带等连铸坯中心偏析控制技术的新进展。     

连铸结晶器喂钢带工艺研究

结晶器喂钢带技术利用钢带在熔体中的熔融吸热,通过控制熔体温度场的分布、抑制柱状晶生长来消除连铸坯的成分偏析、内部疏松等缺陷,从而改善连铸坯的质量。通过讨论铸坯拉速、钢带尺寸、铸坯断面等因素对钢带喂入速度的影响及对比不同的铸坯断面,得到较合适的钢带喂入速度以及钢带尺寸大小的范围。在某钢厂进行了连铸结晶器喂钢带试验,其实际生产结果与理论计算基本吻合。     

邢钢结晶器电磁搅拌参数优化研究

在邢钢小方坯连铸机上进行试验,系统地研究了国产化结晶器电磁搅拌装置的最佳参数,分析了不同参数对连铸坯碳偏析的影响。试验结果表明,结晶器电磁搅拌改善了铸坯碳偏析现象,有效改善的最小电流为350 A,电流强度达到一定值后,继续增加电流强度对铸坯中心偏析的改善效果不明显。     

大方坯皮下负偏析带形成过程的数值模拟

针对某钢厂大方坯连铸过程中铸坯内部质量问题,通过耦合电磁-流动-热-溶质传输,建立多尺度、多物理场的三维数学模型,研究了高碳钢大方坯皮下负偏析带的形成过程。结果表明,铸坯皮下负偏析带是铸坯凝固前沿钢液流速和凝固速率共同作用的结果。对于四孔水口大方坯,铸坯皮下会经历两次负偏析,第一次负偏析是由水口射流造成的,第二次负偏析是由结晶器电磁搅拌造成的。磁搅参数的改变只会影响电磁搅拌影响区的负偏析程度,而不会影响负偏析带在铸坯中的位置及宽度,也不能改善铸坯中心的正偏析度。     

方坯连铸永磁搅拌技术的发展现状与展望

电磁搅拌已经成为连铸工艺中改善铸坯质量的重要技术手段。相较于传统的三相交流电磁搅拌(EMS),基于烧结钕铁硼材料的旋转永磁体搅拌(PMS)具有磁感应强度较大、电能消耗低、结构较简单等优点。主要对比了电磁搅拌和永磁搅拌的技术特点,介绍了永磁搅拌在方坯连铸结晶器和凝固末端的应用现状;结晶器内永磁搅拌有效改善了铸坯的表面和内部质量,表面小孔缺陷明显减少,改善铸坯中心疏松和中心碳偏析;而应用于高碳钢连铸凝固末端,随着永磁搅拌磁体转速的增加,铸坯中心碳偏析指数明显降低,同时吨钢电能消耗仅约为传统电磁搅拌的15%。     

基于改善连铸板坯中心偏析的传热仿真软件

针对连铸坯中心偏析的形成机制,本文设计开发了基于改善连铸板坯中心偏析的凝固传热仿真优化软件。软件模型细化了连铸过程中的边界条件,充分考虑了各个方向上(尤其是铸坯宽度方向)和不同铸坯表面位置的冷却边界条件差异,可准确地预测连铸过程中铸坯的凝固行为和液芯三维形状,以及分析预测铸坯的偏析区域。针对模拟分析结果,软件可以对实际铸机的冷却系统进行优化,改善连铸坯的中心偏析问题。针对AH36的实际生产工艺参数,软件对连铸板坯的液芯形状和中心偏析产生区域进行了预测。预测结果与实际生产中的铸坯中心偏析位置完全吻合。     

帘线钢82B小方坯电磁搅拌结晶器多场传输行为

连铸电磁搅拌结晶器内钢液流动、传热、传质和凝固行为十分复杂且对铸坯质量影响巨大,为了进一步揭示电磁搅拌结晶器内多物理场传输行为及其相互影响规律,建立了电磁场作用下三维多物理场耦合连铸凝固模型,模拟研究了结晶器电磁搅拌对帘线钢82B小方坯连铸过程的影响。结果表明,随着搅拌电流强度增大,钢液流动加强;结晶器出口附近铸坯中心纵向流速先减小,进而流速反向,之后反向的流速增大,促进热量散失,加剧了小方坯皮下负偏析,同时促进了钢液池溶质浓度提高。当搅拌电流为280 A时,搅拌器中心铸坯横截面上最大切向速度达到0.23 m/s,距离弯月面1.5 m位置,负偏析低谷碳的质量分数为0.706%,铸坯中心碳的质量分数达到了0.872%。     

耐候钢连铸工艺的改进

分析耐候钢连铸出现的问题,认为凝固时应力过大和磷铜元素偏析造成晶界脆化是出现铸坯纵裂的主要原因;结晶器中喂稀土丝恶化保护渣性能,影响结晶器与坯壳间的润滑与传热,并使热流不均匀是连铸漏钢的主因。采用钙处理代喂稀土丝工艺,以及减缓连铸一、二次冷却强度,改进保护渣后,连铸缺陷获得极大改善。     

凝固末端电磁搅拌对大方坯凝固组织的影响

对某钢厂80帘线钢在结晶器和凝固末端复合电磁搅拌(M+F-EMS)条件下生产的连铸大方坯的凝固组织进行了研究,从微观组织、成分偏析等方面进行了分析,探讨了凝固末端电磁搅拌对铸坯凝固组织的影响。结果表明,凝固末端电磁搅拌可以明显的细化80帘线钢铸坯中心部位凝固组织,减少了铸坯中心疏松和缩孔,降低了铸坯中心碳、硫偏析。     

激光焊接在欧洲造船业的应用

为了在竞争中获胜，欧洲造船业必须提高生产速度和效率，同时降低成本。因此，他们投入了巨大的人力和财力来研发激光焊接并将其应用到造船生产实践中，以达到维持和重建欧洲船厂在全球高附加值船舶市场的优势地位。     

Mobilities in Diffusion in Alpha Brass

Diffusion coefficients and mobilities were determined as functions of concentration in the a phase of the Cu-Zn system. Use was made of incremental diffusion couples to determine the Kirkendall effect at various concentrations. Darken’s analysis was used to calculate the individual diffusion coefficients and mobilities from these data. The general diffusion coefficient is a single-valued function of the concentration in this system to within the limits of accuracy of the experimental methods used. The form of the various functions (diffusion coefficients and mobilities) of concentration is the same in every case: it is essentially the same as the usual D vs c curve.     

冬季低温环境焊接

本文详细分析了低温环境下电厂钢结构焊接和管道焊接产生冷裂纹及延迟裂纹的各种因素,并从焊接方法的选择、焊前预热、层间温度的控制、焊接热输入量、焊后保温等方面采取了质量控制措施,从而防止了焊接冷裂纹和延迟裂纹的产生,保证了低温环境下的焊接质量。     

凝固模拟后处理中的技术进展

介绍的数值鼠标技术对提高视觉对色彩的分辨精度提供了一个非常好的解决方案。通常用于模拟凝固过程的动画AVI，类似于电影电视，缺乏互动能力，只能在固定的视场、视角下观看固定的序列画面。介绍的实时动画与实时拖动技术使用户在观察模拟结果时，在动画行进的同时，可以随意旋转、缩放、进格、退格等。