45^#钢小方坯铸坯质量控制研究

针对某钢厂45#钢铸坯内部裂纹问题,对铸坯横断面不同位置处的夹杂物种类、数量、大小进行统计分析.结果表明:硫化物偏析形成的大型硫化物夹杂,以及铸坯进入空冷段后表面温度回升速度过大是造成铸坯内部裂纹的主要原因.通过二冷数值模拟计算及现场生产实践得出,采取优化连铸过程二冷制度的方法,可以对铸坯内夹杂物凝固行为加以控制,减少硫化物的偏析和大型硫化物的数量,实现对铸坯内部裂纹的控制.     

电极过程微区pH值的测定

众所周知,电镀溶液的PH值是工艺控制过程的主要参数之一,它直接影响阴极上氢离子的放电电位和阳极金属的溶解电位,PH过低大量氢气在阴极析出,PH太高造成金属氢氧化物沉淀夹入镀层,降低镀层物理性能.PH值的改变还会改变络合物的平衡以及添加剂在电极表面吸附程度.就宏观来说,电解液的PH值是容易测定的,只要根据不同的PH范围选择适当的参考电极便可准确测定,但在电极反应过程中,测定电极表面附近微区内PH的变化与金属离子氧化还原电位数值,只能靠特殊要求的微电极,配合适当设备来测定. 我们研究的电解液是弱酸性的,因此选择了锑电极作指示电极,即:锑/氧化     

连铸保护渣中离子浸出机制及其对水质的影响

从结晶器下口出来的含氟连铸保护渣熔渣与二冷水接触过程中,大量的离子释放到水中导致水质发生改变,呈酸性的二冷水不仅加速了连铸设备的腐蚀,水中大幅增加的F-还会导致水污染。为了研究连铸保护渣熔渣对水质产生影响的机制,通过熔渣水浸实验研究了无氟、低氟和高氟连铸保护渣水浸过程中水质的变化规律。水浸实验结果表明,无氟保护渣熔渣水浸实验过程中水样的pH值在7~10之间;低氟保护渣水样的F-质量浓度为5~7 mg/L,pH值在7~10之间;而高氟保护渣水样的F-质量浓度高达35 mg/L,pH值在4~10之间。保护渣中阳离子通过离子交换溶出导致水样呈碱性,而F-的交换溶出则会导致水样呈酸性,因此,水样的pH值则是由两类离子交换过程共同决定。无氟或低氟保护渣中由于氟的降低而减少了F-的交换溶出,从而抑制了氟造成的水污染及强腐蚀性的酸性二冷水的生成。     

无氟板坯连铸结晶器保护渣的研究

针对无氟保护渣开发的关键问题一一如何有效地控制结晶器传热,发现了一种代替保护渣中枪晶石的析晶物。当析晶替代物加人量大于4％时,随着加人量的增加,熔渣析晶温度和析晶率明显增大,结晶器进出水温差减小。同时,在0～8％的析晶替代物加入量范围内,无氟渣的熔点和粘度变化均满足连铸工艺要求。在重钢2号板坯铸机上浇铸中碳包晶钢结果表明,所开发的无氟保护渣使用效果优于有氟渣。     

重钢四流连铸中间包流场分析

针对重钢3^#四流大方坯铸机中间包控流装瞥存在的不足。对中间包进行了改进。通过数值模拟方法对改进设计的四流连铸中间包内流体及夹杂物的传输行为进行了研究。结果表明，采用改进没计方案克服了原设汁的不足。可以有效地改变中间包内流场分布．促进夹杂物上浮。减少流问温度差。提高例水质量。     

热丝法炉渣熔化和结晶过程测定装置的研制

研制了热丝法炉渣熔化和结晶参数测定仪,该测定仪用一根双铂铑热电偶丝既作加热元件又作测温元件,具有升、降温速度快,测量效率高的特点。对板坯保护渣测试结果表明,炉渣开始熔化温度和流动温度的测量误差±10℃,结晶温度±10℃,结晶比率±5%。     

高铝钢非反应性连铸保护渣的研究

针对目前高铝钢用结晶器保护渣中SiO2易被钢液中的Al还原而导致连铸无法顺行的问题,设计了低SiO2试验渣系并进行粘-温曲线及熔点测试试验。结果表明:低SiO2渣系具有良好的基本理化性质,具有工业应用的潜能;通过热力学分析及钢-渣界面反应试验证明,当保护渣中SiO2含量低于6%时为非反应性保护渣。     

二冷喷嘴类型和布置对板坯质量的影响

对南钢超低头板坯连铸机使用的二冷喷嘴性能测试表明 ,扁平喷嘴喷射水流分布均匀 ,而圆形喷嘴喷射水流分布不均匀 ,易造成板坯侧面凹陷和三角区裂纹。根据二冷仿真软件模拟 10 0 0mm× 180mm板坯冷却过程 ,得出改进工艺模型 :在板坯侧面全部采用扁平喷嘴 ,并将板坯正面喷嘴间距由 2 2 5～ 30 0mm改为180～ 2 0 0mm。应用结果表明 ,生产板坯的优质品率由 86 32 %增至 92 2 2 %。     

板坯连铸中间包钢液洁净度的水力学模拟和应用

为改善太钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸不锈钢板坯质量 ,通过水力学模拟研究了中间包内钢液的流动 ,并用直径 0 .5～ 1.0mm ,密度 0 .99mg/mm3 的聚苯乙烯塑料粒子模拟钢中直径 5 0～ 10 0 μm夹杂物的排除情况 ,确定了在中间包内设置挡渣墙和坝流控制方案 ,并进行 4 0 9不锈钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸板的工业试验 ,结果表明 :中间包设置挡渣墙和坝后 ,铸坯夹杂物总量比中间包无控流装置生产的铸坯降低 6 6 %。     

异型坯连铸结晶器铜板温度场及改进方案研究

异型坯连铸结晶器铜板的温度场是控制钢坯质量的重要因素之一。针对某近终形异型坯连铸结晶器,考虑钢水和结晶器铜板之间的接触传热以及铜板镀层和保护渣的热阻,给出了钢水和结晶器铜板之间的综合换热系数,进而采用ABAQUS有限元软件对结晶器铜板的温度场进行数值模拟。给出了不同铜板厚度、不同冷却水流速以及改进水槽和水孔设计等方案下铜板的温度场,为铜板的优化设计提供依据。