复合铸轧工艺参数对Kiss点的耦合影响

为了获得高质量的层状金属复合材料,依据双辊薄带复合铸轧技术,探究工艺参数间的耦合作用对复合铸轧的影响。采用有限元软件构建了铜和铝的固-液复合铸轧仿真模型,基于该模型,研究了铝板出口厚度、轧制速度、熔池高度、铜带厚度和浇注温度对Kiss点高度的影响,并对正交试验得到的Kiss点高度进行极差分析,得到了铝板出口厚度、轧制速度和铜带厚度3个强耦合参数,给出了这3个参数两两耦合下耦合强度的变化规律。铝板出口厚度和铜带厚度、铜带厚度和轧制速度对Kiss点高度的耦合影响随参数值的增大其效果逐渐减弱,铝板出口厚度和轧制速度对Kiss点高度的耦合影响随参数值的增大其效果逐渐增强。同时,利用复合铸轧熔池物理场的变化,分析了产生耦合的原因。     

双辊铸轧布流过程熔池流场及温度场

双辊铸轧是一种先进的连铸技术,其布流器的布流形式直接影响其产品质量。同时考虑布流器、辊套、熔池、材料非线性和复杂边界条件的基础上,建立了双辊铸轧流固热耦合数值模型,并对熔池流场及温度场的分布规律进行研究。结果表明,熔池在布流器下方和侧面开口附近共存在4处漩涡,且在靠近侧封板一侧存在下凹的高温区。布流器两侧开口宽度对熔池流场及温度场的影响均较大,在侧面和端面开口宽度分别取12和22 mm时熔池Kiss点的位置分布较为理想。对布流器两侧开口宽度同时对应调整,有利于控制熔池Kiss点的位置高度。     

双辊铸轧布流过程熔池流场及温度场

双辊铸轧是一种先进的连铸技术,其布流器的布流形式直接影响其产品质量。同时考虑布流器、辊套、熔池、材料非线性和复杂边界条件的基础上,建立了双辊铸轧流固热耦合数值模型,并对熔池流场及温度场的分布规律进行研究。结果表明,熔池在布流器下方和侧面开口附近共存在4处漩涡,且在靠近侧封板一侧存在下凹的高温区。布流器两侧开口宽度对熔池流场及温度场的影响均较大,在侧面和端面开口宽度分别取12和22 mm时熔池Kiss点的位置分布较为理想。对布流器两侧开口宽度同时对应调整,有利于控制熔池Kiss点的位置高度。     

双辊薄带铸轧熔池流动规律分析与试验

  依据相似性原理采用1[∶]1比例搭建双辊薄带铸轧水模型试验平台,研究了不同铸速对铸轧熔池流动规律的影响,并建立低雷诺数的湍流数学模型,对熔池内流场和温度场分布规律进行分析。研究结果表明,由于液体的黏性力和轧辊的挤压作用,在熔池芯部区域会产生回流现象。芯部回流可在一定程度上搅动熔池并促使芯部温度降低,有利于促使温度场和溶质场均匀稳定。研究还表明,随着铸轧速度的增加,回流区位置下移且回流区面积增大,回流作用增强。但过大的铸轧速度反而会使液面波动加剧、Kiss点位置过低等问题产生,从而影响产品质量。     

双辊铸轧工艺参数对熔池场变量的影响

双辊铸轧过程控制是一个高度复杂的工程问题,熔池流场和温度场的稳定性直接影响着带坯的质量。研究铸轧工艺参数对流场、温度场的影响规律,对于得到厚度均匀的板带具有重要意义。基于立式双辊铸轧工艺构建了1∶1水模型实验平台和标准湍流数学模型,研究了铸轧速度、熔池接触角及浇注温度对熔池流场、液面波动及出口温度的影响。结果表明:在熔池出口附近,由于熔池体积减小而产生液体回流现象,且回流区域面积与铸轧速度近似成正比。铸轧速度越大,出口温度越高,沿板宽方向温差越小。当铸轧速度大于7.2m/min或熔池接触角小于40°时,熔池液面波动过于剧烈,会严重影响板带的质量。     

待定系数法确定双辊薄带铸轧中的边界热流

熔池与铸轧辊接触的边界热流是进行双辊薄带铸轧数值模拟研究的重点,通过铸轧过程中金属凝固机制和传热过程的研究,提出结晶辊和熔池接触的边界热流分布函数形式,利用凝固初始位置、薄带坯出坯厚度,再结合能量守恒原理进行求解,确定函数中的待定参数,避开传统方法需要求解坯壳和铸轧辊间气隙热阻的难题;通过施加所提出的边界热流函数对某试验铸轧辊温度场进行求解,结果与实测结果相吻合,这表明文中提出的边界热流分布函数形式与实际相符合。     

双辊铸轧工艺温度场和流场耦合的数值模拟

 双辊铸轧过程中熔池内金属的流动状态及温度分布直接影响着铸轧过程的稳定性与铸带产品的质量。针对实验室双辊铸轧试验的特点,采用三维有限元法模拟了双辊铸轧过程的热流耦合问题,利用热平衡计算、铸轧实验和模拟相结合的反向方法分段建立了凝固过程中凝壳与铸辊之间热传导系数与铸轧速度、熔池位置之间的关系模型,并分析不同工艺条件下熔池内凝固变化的情况。     

双辊铸轧薄带钢检测与控制的现状和发展方向

介绍现代检测技术在双辊薄带铸轧机上的应用，对双辊薄带铸轧机的结晶器控制系统和薄带厚度控制系统进行了详细的阐述和分析，并指出了在铸轧薄带过程监测与控制方面存在的问题及今后的研究方向。     

RAL的双辊薄带连铸技术

轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)已取得了具有完全自主知识产权的双辊薄带连铸技术.设计并制造了一套具有自动控制和自动检测系统的双辊薄带连铸机;采用三维有限法对双辊薄带连铸过程进行了热流耦合模拟,从而为选择工艺参数提供了参考;深入地研究了电磁侧封,获得了电磁力沿熔池内金属熔体高度方向的分布规律;在实验室条件下生产出了不锈钢、高速钢、硅钢、碳钢、镁合金等薄带,并得到了稳定的双辊薄带连铸工艺规程.目前正在开展工业规模的双辊薄带连铸实验研究工作.     

铸轧辊热辊型的研究

建立了双辊薄带铸轧过程中的铸轧辊传热及热变形三维有限元模型.通过动态模拟计算,得到了铸轧辊在稳定工作条件下的铸轧辊辊套的热辊型分布,发现铸轧辊在转动过程中,辊套内、外表面径向热变形分布呈近似椭圆形,即在一个转动周期中,有两个热变形峰值,而且铸轧辊中间对称部位的径向热变形椭圆长轴与边部径向热变形椭圆长轴不在同一个方向上.     

双辊薄带凝固组织的数值模拟(Ⅱ)--数学模型的应用

双辊薄带凝固组织中柱状晶区所占比例对薄带质量有非常重要的影响，本在已建数学模型的基础上，模拟预测了浇铸温度、铸辊转速、熔池高度等工艺参数对双辊薄带凝固组织中柱状晶区比例的影响。模拟结果表明：在全凝固点位置位于铸辊出口处和保持带厚不变的条件下，工艺参数对薄带凝固组织中柱状晶区比例的影响是不同的。     

Analysis of strip edge cracks during cold rolling of thin strip

In this paper,the mechanics of strip edge cracks and its propagation has been studied,and the effects of strip edge drop and stress intensity factor(SIF) on edge crack defections during cold rolling of thin strip have been discussed.An experimental investigation was presented into the effect of strip edge drop on edge cracks during cold rolling of thin strip.The edge crack increases significantly due to more inhomogeneous deformation and work hardening at the strip edge.The effective stress intensity fac...     

A 3-D Differential Method for Solving Rolling Force of PC Hot Strip Mill

 According to the character of the deformation zone on pair cross rolls, which is different from the regular 4-high mill, there are longitudinal and transverse two-way shear deformation in the deformation zone, the character of metal particles flowing velocity is more complicated than normal rolling. Comprehensive influences of normal stress and shear stress in rolling direction, width direction and thickness direction are considered. Establish the rolling force calculation model of PC hot strip mills. After the longitudinal and transverse discretization of deformation zone, the longitudinal and transverse distribution of rolling force is worked out by the differential method, then calculate total rolling force. Calculated results are verified by experimental data.     

冷轧带钢来料断面对张应力与出口断面的影响

为了降低冷轧带钢的横向同板差,通常需要采用紧边轧制工艺,带钢边部处于大拉伸应力状态,很容易引起边裂或断带。提出一种冷轧带钢来料横断面形状的简单描述方法,以热轧来料横断面参数作为输入参数,采用板形模拟软件分析了来料断面形状的两个关键参数对带钢出口张应力与出口断面形状的影响规律。模拟结果表明,减小热轧来料边部15和40mm处凸度值C_(15)和C_(40),改善热轧带钢边部减薄,不仅有利于减小冷轧带钢横向同板差,而且可以改善带钢边部残余拉应力,从而减小冷轧带钢边部张应力,有利于避免第一道次带钢发生边裂与断带事故。     

极薄箔带轧制的适轧厚度理论及数值模拟

 微制造、微电子行业的小型化、轻量化和移动化的发展方向需要厚度更薄、尺寸精度更高的极薄和超薄金属箔材，极薄和超薄金属箔材制造技术越来越重要。极薄带轧制试验及生产实际中,Stone最小可轧厚度公式有较多不合理之处。通过有限元模拟得到不同厚度极薄箔带在不同压下率时的接触轮廓与轧制压力变化规律，为Stone最小可轧厚度赋予新含义，即表示在极小压下变形量条件下是否存在中性区的临界厚度值；建立了极薄箔带适轧厚度解析计算模型，即根据轧制力条件和箔带厚度可计算出其单道次能够获得的最大压下量，为已有轧机确定产品规格范围并制定轧制规程及为设计轧机时确定轧辊直径和力学参数提供理论指导。     

6.5%Si钢双辗薄带连铸布流水口结构优化的三维数值模拟

釆用ANSYS Fluent软件建立三维数学模型对6. 5% Si钢双根2. 0 mm薄带连铸设计的布流水口及熔 池区域进行了数值模拟,并根据1/4流体区域模型的流动及传热计算结果,优化了原设计结构;取消布流孔与熔池 区域接触倾角,保证水孔总横截面积不变,将直布流水孔流向从丫向改为X向,水平布流水孔设计成3个,2个10 mm x 12 mm及1个21 mm X 12 mm孔,布流水孔的间距为33 mm,同时侧布流水孔的截面积变为7 mm X 10 mm。经模拟结果验证,优化结构更利于凝固区的形成。     

FTSC工艺生产热轧板卷的质量控制

针对FTSC薄板坯工艺生产热轧板卷存在的纵裂纹和烂边缺陷,对其形成原因进行了系统研究,并提出相应的改善措施.研究结果表明,板坯存在的宽面纵裂纹和窄面或角部横裂纹缺陷,将分别导致热轧板卷纵裂纹和烂边缺陷的形成.通过控制钢水温度,控制结晶器铜板厚度,降低二次冷却强度等措施,质量缺陷明显减少.