高拉速板坯连铸结晶器内钢/渣界面行为的数值模拟

用数值模拟方法研究了高拉速下拉速、水口出口角度、浸入深度、铸坯宽度和保护渣黏度对钢/渣界面行为的影响规律,并利用水模型实验进行了验证.研究表明,在一定拉速下,增加水口浸入深度和向下的张角能有效抑制钢/渣界面波动;熔渣黏度对钢/渣界面形状几乎没有影响,而界面速度随熔渣黏度的增加而减小.     

CAS-OB过程熔池传热规律的模拟研究

本文以模拟底吹氩、顶吹氧加铝化学升温的180tCAS－OB钢包（CompositionAdjustmentsbySealedargonbubblingwithOxygenBlowing）实验室模型为对象，建立了描述熔池温度动态分布的数学模型．考察了升温过程中熔池的升温规律及操作参数对传热过程的影响．本工作为现场操作和优化工艺提供依据．     

高强韧耐候桥梁钢Q690qNH的防断选材及验收方法

 针对TMCP+T和QT 2种工艺生产的40 mm厚Q690qNH耐候桥梁钢板,分别采用GB/T 228.1—2010和GB/T 229—2020标准进行了纵向表面、1/4、心部和横向表面的室温拉伸试验和-120～+20 ℃系列温度夏比V型冲击试验;采用GB/T 5482—2007和GB/T 6803—2008标准进行了纵向表面、心部和横向表面的-120～+20 ℃系列温度动态撕裂试验和P2型的无塑性转变温度落锤试验;采用GB/T 21143—2014和Q/725-1182—2005标准进行了纵向的裂纹尖端张开位移(CTOD)试验和全厚度深缺口宽板拉伸试验,并对各试验结果及其相关关系进行了分析,同时采用光学显微镜观察了2种工艺钢板不同厚度处的金相组织以及采用SEM扫描电镜观察了CTOD试样断口形貌,结合BS 7910的失效评定FAD图,以及典型桥梁焊接构件断裂驱动力的估算,对高强韧耐候桥梁钢Q690qNH的防断选材及验收方法进行了讨论。结果表明,QT工艺钢板的横纵向和厚度方向的强度更加均匀,其塑性、冲击、动态撕裂、CTOD以及断裂韧度K_C等性能较好,可作为D级钢用于关键构件的使用,但作为E级钢,即使用于一般构件也存在风险,而TMCP+T工艺钢板断裂韧性较差,即使作为D级钢也是不符合防断选材要求的;对Q690qNH试验钢,采用1/4厚度处纵向冲击试验的脆性快速增加开始温度作为其防断判据及验收具有良好的可靠性和适用性,作为关键构件使用时,1/4厚度处纵向冲击断口纤维断面率应高于97.5%且冲击吸收功不低于125 J。     

连铸板坯二冷高温区传热均匀性研究与优化

在板坯连铸过程中,二冷区传热的均匀性对铸坯表面与内部质量均有重要的影响。首先对国内某钢厂二冷各区的喷嘴进行了喷淋性能测试,根据各冷却区喷嘴的布局及2 000 mm×250 mm断面包晶桥梁钢板坯连铸生产过程的各区水量分布,建立了铸坯三维凝固传热有限元计算模型,模拟分析了铸坯在二冷区内的动态凝固传热行为。在此基础上,优化调整了连铸二冷高温区的喷嘴布局。结果表明,某钢厂原二冷区喷嘴布局条件下,其高温区的铸坯表面温度沿其横向波动较大。典型生产工艺下,二冷4区出口处的铸坯宽面表面横向温差最大,即距角部313 mm处的宽面表面温度最高为1 073 ℃,而距角部873 mm处的宽面表面温度最低为996 ℃,温差达77 ℃。而当铸坯进入二冷弧形区时,铸坯表面的横向温度分布逐渐趋于均匀。将二冷2区的喷嘴安装高度由距铸坯表面170提升至200 mm、3区和4区的喷嘴安装高度由距铸坯表面200提升至240 mm,可使铸坯在高温区内的表面横向温差最大值降至30 ℃以下,大幅改善铸坯表面温度分布的均匀性。     

动态轻压下技术在SWRH82B大方坯连铸中的应用

针对邢钢SWRH82B大方坏连铸生产过程中存在的铸坯中心偏析、中心疏松和中心缩孔等内部质量问题,文章系统地研究了动态轻压下工艺技术,并成功制定了适合于邢钢5号连铸机的轻压下工艺制度及工艺参数.生产实践表明,采用动态轻压下技术能够很好地改善SWRH828的铸坯内部质量.铸坯中心疏松评级≤1.5级的比例由52.78%增至90.91%;中心缩孔评级≤1.5级的比例由66.67%增至96.36%;铸坯中心碳偏析指数最大值由1.309降至1.086.     

高速连铸结晶器内卷渣机理及其控制研究

利用物理模型研究了高拉速条件下结晶器内的卷渣机理,考察了保护渣粘度、操作参数对结晶器内弯月面波动和卷渣行为的影响。研究结果表明：在高拉速条件下,表面回流卷混是引起卷渣的主要方式,表面速度可以作为判断卷渣发生的特征参数。此外,本研究还给出卷渣发生时的临界表面速度,提出了避免卷渣的改进措施     

CSP结晶器内流动与传热过程的计算机模拟

对CSP薄板坯漏斗形结晶器内的流动与传热行为进行了计算机模拟研究。考察了水口结构形状、拉坯速度及水口插入深度对结晶器内流场、温度场和凝固的影响，为与薄板坯连铸结晶器相适应的浸入式水口结构形状选型提供依据和指导。     

连铸中间包内钢液流动与传热耦合过程的计算机模拟

在开发描述中间包全内钢度流动与热三维耦合数学模型的基础上，对实际中间包内的流动和传热和过程进行了计算机模拟仿真研究，考察有了／无流动控制情况下，自然热对流对中间包内钢液流动行为的影响，对流动控制装置的功能进行了分析与讨论。     

连铸板坯轻压下过程中的压下效率分析

通过对连铸板坯的轻压下过程分析,推导出了可全面反映压下效率的理论计算式,考察了压下量与液芯厚度对板坯压下效率的影响规律.结果表明;在相同液芯厚度下,当压下量小于2.3 mm时,压下效率随压下量的增加而增加;压下量大于2.3 mm时,压下效率不受压下量影响,保持某个定值;相同压下量下,压下效率随液芯厚度的增加而线性增加;当压下量大于2.3 mm时,压下效率η与液芯厚度h满足关系式: η=-0.00902 0.01155h.     

合金化对铝镇静钢中夹杂物的影响

 为了研究合金化过程对钢液洁净度的影响规律,分析了一种铬铁合金中的夹杂物类型,并采用这种合金在实验室开展合金化试验。通过对比合金化前后钢中的夹杂物类型,研究了合金化过程中夹杂物的演变行为。研究发现,合金和钢中的夹杂物类型超过9种。其中,合金中的夹杂物主要为Cr2O3 SiO2 MnO系夹杂物和Cr2O3 SiO2 MnO包裹SiO2系夹杂物。合金化后,这些由合金带入的夹杂物均在钢液中逐渐消失,并全部转变为氧化铝夹杂物。合金化实际上是一个污染钢液的过程,在工业精炼晚期进行合金调整,钢中会生成大量的氧化铝夹杂物,增加浸入式水口堵塞的可能性。为了尽可能改善钢液质量和避免水口堵塞,合金化应尽量在精炼前期完成。