薄板坯连铸结晶器铜板温度及热流密度分布

薄板坯连铸结晶器的传热过程直接影响到铜板的寿命,有必要研究薄板坯连铸结晶器的传热特征。为了研究薄板坯结晶器的热流密度,通过开发的结晶器温度监测软件检测了珠钢结晶器铜板的温度。根据在线实测的铜板温度以及薄板坯连铸机冷却参数,建立了薄板坯结晶器铜板传热模型,计算并验证了结晶器热流密度的分布函数,同时通过二次回归得出了结晶器热流密度与结晶器高度的关系式。结果表明,在宽度方向上铜板温度和热流密度的分布具有相似的规律性,距离弯月面越近,热流密度和温度的波动越大。弯月面处热流密度值大于4．2MW／m^2,是造成结晶器铜板被侵蚀的主要原因。     

连铸结晶器铜板温度计算

建立了结晶器铜板传热数学模型并用国外某公司的计算结果进行了验证，同时应用该模型分析了在发迹铜板厚度和冷却水流速时铜板温度的变化，对方坯结晶器铜管温度进行了计算。     

圆坯连铸结晶器热流研究

 对圆坯连铸结晶器平均热流和局部热流进行了研究。分析了拉速、电磁搅拌电流和弯月面波动等工艺参数对结晶器局部热流(高热流区热流)和平均热流的影响。结果表明：拉速为14~26 m/min,搅拌电流在200~320 A时,局部热流与平均热流变化趋势不完全一致。局部热流对工艺参数反应敏感,传热极不均匀;平均热流不能完全反映局部热流的变化,局部热流能更及时地反映坯壳的凝固情况。     

薄板坯连铸结晶器热流分布研究

通过结晶器温度检测软件在线采集了武汉钢铁(集团)公司CSP结晶器铜板的温度,根据热电偶实测温度及连铸机冷却参数,计算了浇铸不同断面SPHC钢时不同拉速的热流值,并建立了结晶器热流的二维分布模型。结果表明,结晶器受水口射流影响,热流与温度在宽面横向分布很不均匀,表现出明显的双峰结构。相同工况条件下在铜板宽度方向上温度和热流密度分布具有相似性,距离弯月面越近,热流密度和温度的波动越大,弯月面处热流密度最大值达到4.6 MW/m2。     

水平连铸结晶器动态热流分布的实验研究

介绍了水平连铸结晶器动态热流分布的测试方法和数据处理，并对测试结果进行了讨论，认为Ｄ１２０圆坯结晶器平均拉速２．３６ｍ／ｍｉｎ、平均水量２６．１ｔ／ｈ、平均水温差３０．９℃的测试工况比较好，这时沿结晶器长度过热度不很大，在较长的距离内能比较稳定地发展过冷沸腾，提高了结晶器的传热能力，使平均热流密度升高．     

基于热流密度分布模型的连铸倒角结晶器温度分布研究

基于热流密度分布模型,建立了全弧形板坯连铸机倒角结晶器窄面冷却水流动和铜板传热耦合的数学模型。采用多元回归的方法拟合得到描述连铸结晶器热流密度对结晶器高度的函数表达式。铜板表面沿拉坯方向的热流密度呈非线性分布,弯月面附近的热流密度先急剧增加然后迅速减小,在距离弯月面0.1 m处的热流密度达到最大值。模型计算结果表明,在结晶器距上口150～200 mm的铜板表面温度最高达到608～678 K,低于723 K的铬锆铜再结晶软化温度;尽管该区域铜板水缝的最高表面温度近420 K,但不影响整体传热。计算的铜板温度与热电偶测量值相吻合。     

保护渣对结晶器铜板热流影响的试验研究

结合邯钢CSP生产实践,通过现场试验研究了结晶器保护渣渣膜结构与结晶器热流密度和铸坯表面纵裂发生率之间的关系,结果表明,对CSP浇铸中碳钢,渣膜结晶率控制在40%,结晶器宽面热流控制在2.05×106W/m2,可使纵裂发生率减少约一半。     

中薄板坯高拉速连铸结晶器平均热流研究

对引进的中薄板坯高拉速铸机结晶器平均热流进行了研究，分析了拉速、冷却水量、结晶器锥度、浇注温度等因素对平均热流的影响，并对其一些传热特点进行了讨论。     

板坯连铸结晶器冷却铜板的优化设计

结晶器铜板对结晶器内钢液的凝固传热具有重要的作用.通过数值模拟方法设计铜板冷却水槽结构,建立结晶器宽窄面铜板模型,对冷却铜板的传热行为进行研究.结果表明,合理设计结晶器铜板冷却水槽结构能够有效降低铜板表面温度,改善表面温度均匀性,从而提高生产效率,提高铸坯质量,延长结晶器寿命.结果是结晶器铜板冷却水槽结构设计的重要理论依据.     

保护渣特性和连铸工艺参数对圆铸坯表面质量的影响

综合分析了连铸 3种圆铸坯的保护渣特性和连铸工艺参数 ,得出保护渣粘度 η和拉速VC 对铸坯表面质量有明显影响 :当Φ2 1 0mm、Φ2 70mm、Φ3 1 0mm圆坯的 η·V2C 值分别为 3 0、8、4泊·(m min) 2 时 ,圆坯表面缺陷指数最低     

连铸结晶器铜板及镀层的应用进展

在正常冷却条件下，结晶器内壁工作温度为250-350℃，结晶器铜板应具有良好的导热性和抗变形能力，有较高的高温强度、表面精度和耐磨性。Ag-Cu和Cr-Zr-Cu板使用寿命优于脱氧铜和紫铜。结晶器铜板镀层的作用是：避免结晶器铜板产生星状裂纹；防止铜渗入铸坯；提高润滑性和耐磨性。目前主要采用Ni＋Cr和Ni-Co镀层及其他开发的新合金镀层。文中分析了铜板及镀层的特点和应用情况。     

高速连铸结晶器保护渣流变特性的研究

用改进的可变转速粘度仪测定了连铸保护渣(％：1.47MgO，12．98Al2O3，47．57SiO2，7．71Na2O，28．52CaO，1．75TiO2)的流变特性，以试验总误差为测量牛顿流体时所容许的最大偏差，由试验得到不同转速下剪切速率D和剪切应力τ，作出τ～D对数曲线，经回归得出熔渣本构方程，以判别熔体是否为非牛顿流体。结果表明，在1200℃较低温度下，该保护渣仍为牛顿流体，如再加入较多的CaO，则保护渣变为非牛顿流体。     

板坯连铸结晶器铜板温度场的数值仿真

针对 14 0 0mm× 170mm板坯连铸机结晶器铜板的结构优化改造 ,基于控制容积的有限差分方法对改造前后两种铜板结构参数和深入式水口结构参数条件下结晶器铜板的三维稳态温度场进行了数值仿真研究。由仿真得出的结果表明 ,结晶器宽面铜板经优化改造后 (螺栓间距由 16 0mm改成 135mm、冷却水槽由 6 3条改为 5 5条 )传热效果明显增强 :在拉速为 1.4m min时弯月面附近区域改造后结晶器内弧和外弧宽面热面铜板最高温度值分别比改造前结晶器降低了 15℃和 16℃。     

钛稳定化321不锈钢连铸结晶器"结鱼"的研究

用扫描电镜分析了钛稳定化321铬镍奥氏体不锈钢板坯连铸过程中结晶器中形成的"结鱼"的物相组成,探讨了"结鱼"形成机理和预防措施.结果表明,连铸过程钢水中已形成的TiN在结晶器内聚集,并与保护渣中SiO2和Fe2O3等氧化物反应放出氮气,由于是吸热反应,促使局部钢水冷却凝固形成"结鱼"-悬浮钢块.保持钢中[Ti%]*[N%]×103＜3.5,Alsol≤0.01%时,可避免形成"结鱼".     

连铸机结晶器内温度分布的计算软件

本文叙述了所开发的采用有限差分显示法模拟计算方坯、板坯连铸机结晶器内温度分布和钢水流动情况的计算软件。结果表明，计算值和现场测定值基本吻合。     

跨结晶器电磁搅拌器磁场特性测试和分析

对 2 8 0mm× 3 80mm方坯连铸机跨结晶器电磁搅拌器进行了在线静态磁场测试 ,通过测试结果分析得出 ,在制订搅拌工艺时 ,应根据结晶器内外磁场强度的差别 ,选择合适的电流强度 ,以提高搅拌效果和搅拌线圈的使用寿命。     

大圆坯连铸结晶器内电磁场分布特性的实验研究

在马钢工业生产条件下,用高斯计空载测量Φ380 mm圆坯连铸结晶器内在电流参数400~510A、2.0~2.5 Hz的范围内磁感应强度的分布特性。结果表明,结晶器中心垂直方向磁感应强度变化曲线呈波峰状,在离结晶器上口约530 mm的电磁搅拌器中心处有最大值;在结晶器水平截面上磁感应强度沿截面中心至边缘逐渐增大。钢液弯月面处的磁感应强度是结晶器中心最大值的10%左右。马钢在现有生产条件下采用400 A/2.5 Hz的电流参数,相应电磁搅拌强度明显偏低。     

基于FLUENT的结晶器出钢温度控制的研究

结晶器出钢温度是结晶器内钢水坯壳厚度判别的一项重要衡量指标。通过FLUENT软件对结晶器钢水流动温度耦合场仿真,阐述了出钢拉速对于结晶器出钢温度的影响,进而推算出出钢拉速、结晶器液位与其出钢温度的仿真控制模型,得出了结晶器出钢温度控制的实现方法。