特厚板坯干式浇铸的工艺技术

为了解决某炼钢厂生产的特厚板坯表面横裂纹发生率高的缺陷问题,通过ABAQUS计算软件对该炼钢厂的铸机干式浇注工艺进行了工艺技术研究。建立了干式辊干式浇铸的有限元模型并进行了辊系的温度场计算分析,计算结果表明该辊系能满足干式浇铸工艺的要求。现场采用该计算方案制定了符合该铸机特性的半干法浇铸工艺,并进行了生产试验,试验结果表明采用半干法浇铸后的铸坯质量得到了明显改善。     

100 t复吹转炉底吹透气砖分布的数值模拟

利用ANSYS Fluent软件研究了某钢铁企业100 t复吹转炉底吹透气砖分布对钢水的流场和混匀时间的影响。结果表明,当底吹透气砖位置不同时,转炉内钢水的流场分布也不同。在总吹气量（100 m3/h）相同的情况下,当采用双透气砖底吹气（每个透气砖的吹气量为50 m3/h）时,钢水的混匀效果优于单透气砖底吹气时的混匀效果,2块底吹透气砖对角布置时钢水混匀时间最短,为204 s,其次为4块底吹透气砖平面对称布置,钢水混匀时间为255 s。     

X80管线钢中Nb元素析出规律的研究

采用热力学模型计算了X80管线钢在不同温度下的相组成,相析出温度及Nb元素的析出规律;研究不同Nb含量对A3温度、各相析出温度和Nb析出规律的影响。计算结果表明,X80管线钢平衡态的析出相主要为Ti,Nb的碳氮化物、合金渗碳体、MnS、AlN、M7C3和Mo的碳化物。随Nb含量的增加,A3温度升高,Nb析出相的析出温度升高,而AlN相析出温度降低;在同一温度下Nb元素的析出量随Nb含量增加而升高。     

220 mm×1600 mm板坯连铸浸入式水口倾角优化的数值模拟和应用

使用数值模拟方法研究了拉速0.9m/min时,水口倾角-7°~-11°对220 mm×1600 mm板坯结晶器内坯壳厚度、坯壳温度和自由液面流动的影响。模拟和应用结果得出,以拉速0.8 m/min,水口倾角-15°工艺下钢液流动为标准,通过对比计算结果与标准工艺曲线,确定在0.9 m/min拉速时,水口倾角为-11°为最佳工艺方案。生产应用结果表明,采用优化工艺后结晶器窄面报警频率由原15次/月降至0次/月,铸坯表面质量也有一定改善。     

100 t单咀真空精炼炉底吹位置的优化

结合钢厂100 t单咀真空精炼炉相关参数,运用数值模拟的方法对脱气时单咀炉内的钢液流场进行了仿真计算,分析单咀炉内钢液流动的基本特征,研究了距底部圆心0.1～0.424 m吹气位置对钢液流场、钢液循环流量和混匀时间的影响。结果表明,原吹氩位置(距底部中心0.424 m),大部分氩气没有进入浸渍管,为避免氩气逸出,吹气孔距圆心应≤0.3 m;随吹气位置至圆心距离增大,钢水混匀时间减小,综合考虑钢液脱气效果和浸渍管寿命,最佳吹气位置应为距底部中心0.25～0.3 m处。     

钢板堆冷过程温降计算

在实际测量钢板温度的基础上,结合有限元分析对堆垛钢板的温度场进行了预测计算。针对厚度为30、40、50、80、100 mm 5种规格的钢板,堆垛高度为10、20 m,下线温度为300、400 ℃的不同工况进行了计算,预测了不同堆冷工艺下钢垛不同位置的温度场变化趋势。     

钢中夹杂物的分形维数

应用分形理论的盒维数法对钢中非金属夹杂物颗粒外缘的分形维数进行了分析计算,得出了各类夹杂物颗粒外缘分形维数的具体范围,并对维数与夹杂物特性的关系进行了分析.     

优化原材料质量、提高82B盘条的深加工性能

对使用82B盘条制作钢绞线过程中常见断裂现象进行了归纳总结，分析了导致脆性断裂的原因是由于盘条金相组织异常、存在大型夹杂或者盘条表面严重的缺陷。针对拉拔过程中出现表面裂纹、发生斜权状断裂的原因以及怎样减少断丝率，提出了一些建议。     

板坯中间包控流装置优化的数值模拟

以某钢厂板坯连铸中间包为模型,利用数学模拟方法,对中间包内钢液流场进行研究。采用正交试验法研究了堰坝距离、坝的高度和堰的插入深度对中间包内钢液流场及RTD曲线的影响,得出各因素对活塞区体积的影响程度及最佳控流装置组合,为现场提出了控流装置的优化方案。优化后中间包活塞区由62.23%提高至70.75%,死区比例由7.11%降至5.75%,明显提高了中间包的冶金功能。     

板坯氢含量控制和中心碳偏析改善研究

调查了首钢炼钢生产流程中的氢含量变化规律和铸坯碳偏析情况,研究表明LF处理工序是钢水增氢的主要位置.在板坯中碳的偏析同时存在负偏析区和中心正偏析.利用简化的一维非稳态扩散菲克第二定律传质方程,建立了12块板坯堆垛中各板坯内部的元素扩散模型,实际测量了不同时间下板坯堆垛内各板坯的温度变化规律,并将得到的温度测定结果应用于模型中,从而计算得到元素扩散的变化规律.根据氢和碳的元素扩散规律,可知板坯堆冷工艺可以促使氢的扩散,但对中心碳偏析影响不大.通过提高加热炉的加热温度和时间,板坯中心偏析将得到很大程度的改善.