数字电动缸振动装置在全弧形板坯铸机上的选择与应用

攀钢1 350 mm板坯连铸机1993年投产,获1997年国家科技进步一等奖,属全弧形R9 m四点矫直双流板坯铸机。介绍了数字电动缸结晶器振动装置在国内全弧形双流板坯连铸机上首家成功应用的全过程,实现了低成本维修与运行、铸坯表面振痕深度改善、铸机可开动率提高和装备升级,具体内容包括:工艺设备现状与升级需求、结晶器振动装置的发展与趋势、技术方案选择、改造与应用。     

宽断面板坯结晶器内钢水流动、传热和凝固过程的数值模拟

建立了求解宽断面板坯结晶器内的钢液流动、传热和凝固数学模型,研究了不同浸入式水口结构、铸坯宽度、铸坯厚度和拉速等工况条件下,宽断面板坯结晶器内的流动、传热和凝固行为。结果表明：随着铸坯的宽度从1 800 mm增加2 200 mm时,从浸入式水口侧孔出来的射流在结晶器下部的影响范围更广;宽断面结晶器中的浸入式水口结构对不同铸坯断面和拉速下的流动和凝固行为产生较大的影响;在生产中需根据宽断面结晶器的流动及传热特点进行水口结构及工艺参数的优化。     

国外信息

高速浇注获得优质薄板坯 1999年由达涅利公司为意大利Sabolarie公司制造的薄板坯连铸机中试设备的铸速为8m/min。两年来该公司用此设备进行了一系列试验,并得到最佳的技术参数和一致的板坯质量。该连铸机结晶器的浇注厚度为62mm,经轻压下板坯减薄到40mm。进行的主要参数评定和研究,包括结晶器冷却、结晶器/板坯交互作用、润滑性保护渣、钢水在结晶器内的流体力学,板坯沿连铸生产线的热力学行为、轻压下和     

高速板坯连铸机

达涅利公司为意大利 Sabolarie公司制造了薄板坯连铸机中试设备 ,进行了一系列试验 ,得到了最佳的技术参数 ,其连铸工艺稳定 ,铸坯质量令人满意。可单流浇注板坯 ,其厚度为 90 /70 mm(结晶器浇注厚度 /轻压下后的厚度 ) ,宽度为 1 2 0 0 mm,最高铸速 8m/min,年生产能力可达 2 0 0万 t高速板坯连铸机     

国外信息

意大利达涅利公司为厚度50～90mm、铸速7.5m/min的薄板坯连铸机研制出一种新型结晶器。该结晶器和浸入式水口的容积加大,同时也扩大了弯月面。在结晶器出口处,板坯不是扁平的,而是由结晶器下方的异形辊轧成扁坯。这种结晶器的优点是,当浇注包晶钢种时,可防止板坯表面产生裂纹和凹     

结晶器内铸坯三维传热分析

基于连铸过程中铸坯温度场遗传特性,采用节点温度逐层传递模拟铸坯的运行,提出了一种结晶器内铸坯三维传热分析方法。利用有限元软件ANSYS建立结晶器内铸坯三维瞬态导热数值模型,分析结晶器内铸坯稳态温度场。运用建立的分析模型,对浇注SPHC板坯凝固过程进行模型分析,阐述了分析方法和过程。     

铸嘴倾角可调的偏心异径双辊铸轧机

介绍典型的铝板带双辊铸轧机及一条铸嘴倾角可调的偏心异径双辊铸轧生产线,它可将铸轧机的铸轧区长度加大60%～200%,铸轧速度提高1.5～3.0倍,辊缝增大1.5～2.5倍,生产的板坯厚度大于12 mm,并经过连续大压下量的热连轧,从而显著提高板坯的产量、尺寸精度及力学性能.     

板坯铸机结晶器夹紧装置的设计及应用

板坯结晶器是板坯连铸生产的关键工艺设备,在生产过程中激冷激热、温度梯度变化大,为此结晶器装置的设计、安装、调整等要求极为严格。其夹紧装置能够保证在浇注过程中获得高质量连续铸坯并且保持铸造腔形稳定。结晶器因框架结构不同,夹紧方式也有差异。结合VAI公司设计的板坯铸机结晶器的工况要求和结构特点,对U型框架弹簧拉杆类型夹紧装置的基本功能、使用要求、设计理念、工作原理、维修保养等几个方面进行了研究。     

铸嘴倾角可调的偏心异径双辊铸轧机

叙述了典型的铝板带双辊铸轧机的概况,提出一种铸嘴倾角可调的偏心异径双辊铸轧生产方法,可将铸轧机的铸轧区长度加大1.8～4.0倍,铸轧速度提高1.5～3.0倍,辊缝加大1.5～2.5倍,生产的板坯厚度>12 mm,经过连续大压下量的热连轧,显著提高了板坯的产量、尺寸精度及机械性能.     

厚板坯角部凹陷裂纹的控制措施

角部凹陷裂纹是厚板坯连铸生产中常见的质量缺陷,随着板坯厚度的增加,角部凹陷裂纹发生率不断提高,已成为制约厚板坯质量提升和品种开发的重要因素。针对260 mm×2 800 mm、320 mm×2 800 mm断面板坯,研究了角部凹陷裂纹出现的位置、形貌及组织,分析了铸坯角部在结晶器内的凝固收缩行为的影响因素,获得了厚板坯角部凹陷裂纹控制方法。通过研发曲面窄面铜板结晶器,适应坯壳在结晶器中的收缩;增加窄边足辊对数延长二冷区冷却时间;提高保护渣黏度以增加结晶温度和传热性能;调整结晶器振动参数等控制措施,有效解决了厚板坯角部凹陷裂纹的难题,260 mm×2 800 mm与320 mm×2 800 mm角部凹陷裂纹的发生率分别降低至0.41%和0.86%,为板坯热装热送创造了有利条件。     

不同倒角结晶器内特厚板坯的凝固收缩行为

为研究结晶器窄面铜板不同倒角条件下特厚板坯在结晶器内的凝固收缩行为,采用ABAQUS软件建立了二维瞬态热力耦合有限元模型,通过编制用户子程序模拟计算了铸坯在结晶器内的温度和应力分布情况。模型较全面地考虑了保护渣和气隙对传热的影响。数值模拟结果表明：结晶器窄面铜板倒角过大或过小,都不利于铸坯温度的均匀分布;对断面厚度为420mm的铸坯,倒半径为24mm圆角时,铸坯表面温度分布最均匀,最大平面主应力分布较合理,角部出现横裂纹的可能性会极大降低。     

板坯连铸机结晶器铜板与铸坯摩擦阻力的测试与分析

介绍了板坯连铸机结晶器铜板与铸坯摩擦阻力的测试原理和方法,分析了铜板与铸坯之间的摩擦状态与摩擦阻力     

连铸新技术在首钢400mm特厚板坯生产中的应用

首钢首秦公司3#连铸机是世界上首台能够生产400mm特厚板坯的直弧形连铸机,该铸机配备了结晶器专家系统、结晶器液压振动装置、二冷配水3D自动调节、3D喷淋、动态轻压下等多项先进技术,生产实践表明,3D喷淋、动态轻压下可以有效减轻400mm特厚板坯的角横裂纹、中心偏析,该铸机具备生产高品质特厚板坯的能力。     

重异型板坯兼容铸机开发及应用

通过对异型坯和板坯的凝固特点分析,确定了兼容性铸机的机型。采用ANSYS软件,结合自主开发的温度场计算软件,分析了铸机不同部位异型坯的温度、应力分布和鼓肚状态等,开发了一套完整的重型异型板坯兼容铸机,包括结晶器、夹持段、二冷、拉矫机等关键技术。结果表明,采用该机生产的异型坯、板坯质量良好。     

低碳低硅铝镇静钢铸坯表面凹陷的成因及控制

分析唐钢板坯连铸机生产的低碳低硅铝镇静钢铸坯表面凹陷缺陷的产生原因。结果表明,表面凹陷缺陷的产生由结晶器内弯月面处坯壳冷却不均造成,采取了防止结晶器跑锥,提高结晶器锥度,防止弯月面处铜板变形,选择合适性能的保护渣,选择合理的拉速、钢水过热度,合理控制结晶器流场等措施,最终消除了铸坯凹陷缺陷,提高了铸坯表面质量。     

高拉速板坯结晶器设计分析

某新建165 mm×1 100 mm板坯连铸机,其稳定工作拉速为2.2 m/min。结晶器作为第一凝固区,直接决定了工作拉速、初生坯壳厚度和最终铸坯质量。以设计计算为依据,借鉴常规板坯结晶器的结构设计,从铜板水缝排布、宽窄面足辊支承和布置、夹紧装置预紧力设定、调宽调锥装置等方面分析及优化。采用强化弯月面冷却的水缝排布形式,宽面双排小辊径足辊,可实现刚性工作的碟簧预紧型窄面足辊,大预紧力的夹紧装置,合理连接形式及布置的结晶器调宽装置等技术,以确保该规格铸机高拉速和高品质的实现。     

薄板坯连铸机高拉速下铸坯表面质量控制实践

针对薄板坯连铸机高拉速生产过程中存在的板坯表面纵裂纹缺陷、结晶器液位波动和结晶器宽面铜板低寿命等问题,自主开发了高拉速系列化保护渣技术、高拉速浸入式水口技术、高拉速结晶器铜板技术。薄板坯连铸机的拉速达到6.0 m/min,铸坯表面纵裂纹缺陷比率降低了90%,板坯表面质量满足品种开发和产品质量要求。     

250 mm厚板坯结晶器浸入式水口结构的优化研究

以中国某钢厂厚度为250 mm厚板坯结晶器为研究对象,通过数值模拟方法,研究了浸入式水口结构和拉速对结晶器流场的影响,优化出合适水口结构和工艺参数:优化水口结构为3号水口,最佳匹配拉速为0.95 m/min。工厂验证试验说明,3号水口条件下液渣层厚度和钢水活跃程度合适,且减小质量分数为23.5%的铸坯夹杂物。     

高拉速条件下板坯连铸拉坯阻力测试与研究

在实际测量工作的基础上,通过比较分析不同工况条件下结晶器铜板与铸坯之间拉坯阻力的变化,研究了攀钢1350mm板坯连铸机拉坯阻力状况以及与有关工艺因素的关系,为结晶器机构优化设计和改善铸坯质量提供了理论依据。     

宽厚板坯连铸结晶器渣道内热行为研究

根据宽厚板坯结晶器内初凝坯壳动态热收缩所确定的渣道宽度、保护渣的液-固状态及厚度分布、铸坯表面和铜板热面的温度分布,以及气隙厚度的动态变化等,建立了结晶器渣道热流计算模型,并在此基础上,通过将该模型嵌入至结合结晶器铜板分析的坯壳凝固过程二维瞬态热/力耦合有限元分析模型,研究分析了国内某钢厂实际宽厚板坯连铸工况下,结晶器内某碳钢凝固过程中结晶器渣道内气隙、保护渣厚度分布,以及热流变化的规律。