Q345大方坯连铸过程表面温度变化的数值模拟

以Q345大方坯1/4断面为研究对象,建立连铸过程凝固传热有限元数学模型,然后应用AN-SYS有限元软件计算出铸坯任意断面的温度分布、坯壳厚度以及任意节点的凝固状态等,把各特征点连接起来,就可以得到连铸坯表面温度的变化曲线,以此可以优化连铸工艺参数,提高铸坯质量.     

连铸板坯二冷区沿宽度方向不均匀冷却对其内部质量的影响

通过铸坯表面温度实测和凝固模拟发现,在3个喷嘴下方和两侧边角处,铸坯表面和内部相对应都不同程度地存在5处较低温度区,其间相邻4处较高温度区.中心裂纹和三角区裂纹大多发生于铸坯内部的较低温度区域,在凝固后期,较高温度区尚未凝固的钢液使坯壳膨胀,将相邻较低温度区域刚结束或基本结束凝固的部分拉开而形成裂纹,冷却凝固越不均匀裂纹发生越频繁.并发现较高温度区域的中心偏析更为严重.     

铁水包扒渣过程的数值模拟

 对炼钢来说,入炉的铁水渣量大,使得冶炼周期长、消耗高。因此,在铁水进入转炉前,将铁水包内的高硫渣除去显得十分重要。实验中采用一种新型喷枪,置于铁水包后部,向铁水包喷吹氮气,使渣聚集,从而提高扒渣效率,减少铁水损失。并采用数值模拟的方法研究各项生产因素对吹渣效果和温度的影响。结果表明：枪浸入深度的增加会改善吹渣效果,吹气量的增大也有助于气体排渣。     

连铸板坯轧制过程缩孔闭合行为的数值模拟

在连铸板坯的生产过程中,铸坯内部常会出现大量的缩孔,球形缩孔最为典型,缩孔导致内部缺陷,严重降低了铸坯的质量。研究运用三维有限元模型来模拟板坯轧制过程中的缩孔闭合行为,并用试验验证了模型模拟的准确性。结果表明,三维有限元模拟结果与试验结果吻合良好,模型可以正确预测了热轧过程缩孔的闭合行为。在轧制过程中,不同直径的球型缩孔的演化特征几乎相同,直径大的球形缩孔闭合过程相对较快;同一直径的缩孔距离轧件厚度中心线越远即距离铸坯表面越近,越容易闭合,缩孔闭合过程中在轧件中的相对位置没有变化。     

电磁搅拌对板坯表层大型夹杂物分布的影响

采用非水溶液电解法对汽车面板钢连铸坯距内弧面0~60 mm表层大于50μm非金属夹杂物的分布进行实验研究,给出了汽车面板钢连铸坯中大型夹杂物的三维形貌照片,定量化研究了大型夹杂物在连铸坯表层宽度、厚度方向上的质量及体积数量密度分布规律。并通过实验研究手段研究了结晶器电磁搅拌对大型夹杂物在连铸坯表层的分布规律进行了研究,弄清了电磁搅拌对大型夹杂物分布的影响机理。     

钢中非金属夹杂物塑性化研究

针对以帘线钢为代表的优质线材用高碳钢非金属夹杂物塑性化难题,进行了实验室研究和生产工艺优化研究.开发了在钢液ω(T.O)≤0.002%条件下,钢中非金属夹杂物的塑性化控制技术,使钢中非金属夹杂物评级系数由30以上降低至3.5以下.     

宽板坯连铸结晶器内液面波动的水模型研究

以某厂宽板坯连铸结晶器为研究对象,采用1∶1水模型进行实验,研究了拉速、浸入深度、水口倾角、水口出口面积等工艺参数对结晶器内流场和液面波动的影响,以优化工艺参数,为在实际生产中减少卷渣提供依据.结果表明:随着结晶器宽度、拉速的增加,液面波动明显增大;采用较大的水口出口面积和浸入深度,可以抑制液面波动,避免卷渣.     

Q235B板坯夹杂物研究

为提高某厂Q235B连铸板坯质量,采用金相法、无水溶液电解法及夹杂物自动扫描分析系统得出试样中夹杂物尺寸大多小于20μm,大于20μm数量少,其形貌多为不规则块状,小于20μm夹杂物为脱氧过程中产生的脱氧产物,成分为Al_2O_3-SiO_2或纯的Al_2O_3;大于20μm夹杂物是浇注过程中卷入的保护渣和钢水冲刷落入钢液的耐火材料,成分为CaO-Na_2O-Al_2O_3-SiO_2等硅酸盐及钙的铝酸盐。