电导法测量保护渣结晶温度

为了解决现行保护渣结晶温度测量手段存在着各种不足的问题,提出了电导法的研究思路.在理论分析了液渣电导激活能与析出相成分、结晶率之间的关系后,设计出了一种简易的测量方法,并采用差热分析(DTA)、偏光显微镜和X射线衍射法对其相关的测量结果进行了验证.结果表明:该测量方法准确度高,成本较低,对主要析出相的判断基本正确,可作为保护渣结晶温度的新型研究手段.     

板坯连铸浸入式水口出口速度对结晶器流场影响的数值模拟

以宝钢一连铸板坯结晶器为研究对象,采用大型商业软件CFX4.3,将模拟计算出的浸入式水口的出口速度直接赋给结晶器作为入口条件,计算了结晶器内钢液的流动情况.结果表明:速度矢量在水口出口截面分布不均匀、方向与水口倾角不一致.因此,有必要将水口计算结果与结晶器模型结合起来以更好地反映钢液的流动情况.     

易切削钢9SMn28凝固过程的CAFE法模拟

为了耦合缩孔和疏松模拟凝固过程三维微观组织,对元胞自动机-有限元(CAFE)法的物理本质和数值计算方法进行了分析,采用CAFE法对易切削钢9SMn28铸件进行了凝固过程、缩孔和疏松及三维微观组织的模拟.模拟结果表明:在空冷条件下,铸件表层的凝固是在连续降温过程中进行的,内部是先等温凝固,后降温凝固;缩孔和疏松模拟结果与实际铸件的基本相符;实现了9SMn28合金三维微观组织的模拟,模拟结果与实验吻合较好.     

动态轻压下模型的开发及优化

为确保提高连铸板坯铸坯内部质量,开发了一套完整的轻压下模型,包括凝固传热、二冷水动态控制和辊缝控制模型,并对动态轻压下技术的关键参数进行了优化.通过射钉实验和铸坯表面温度测量,对该模型进行了校核.实验结果与模型计算结果较为一致;当拉速变化时,铸坯表面温度可以保证在较小的范围内波动.采用不同的轻压下参数进行生产试验,并通过铸坯低倍检验和中心偏析分析,对压下量和压下位置进行了优化,得出固相率(f_s)0.2~0.5、单位压下量1.2mm·m^-1为本铸机最佳的轻压下参数.     

结晶器内钢液流动特性的优化

以大板坯连铸结晶器为研究对象,采用水模型和数值模拟的方法研究了不同水口出口角度对结晶器内钢液流动的影响.结果表明:现行15°水口在距结晶器边部50 mm的位置,表面流速和波高较小,传递给弯月面的热量较少,不利于保护渣的熔化;射流撞击到结晶器窄边的位置较深,压力较大,对撞击点下部坯壳的冲击力也较大;水口出口角度改为10°后,结晶器漏钢预报系统的报警次数大大减少,杜绝了漏钢的事故.     

高性能管线钢高温延塑性对比研究

用Gleeble-1500热/力模拟机测试了X60、X65、X70钢铸坯的高温延塑性,并进行对比研究.通过扫描电镜、金相显微镜对断口形貌及组织进行分析,得出主要结论:高温脆性区(T1～1 300℃)钢的延塑性主要受碳含量多少的影响,相比较X70的塑性较好;高温高塑性区(1 100～1 300℃)由于试验应变速率小于10-2/s时,该区域不存在脆化,3个钢种塑性均很好;在塑性槽高温端(900～1 100℃),由于低熔点硫化物等析出,弱化晶界,另外动态再结晶发生温度的不同,导致两个钢种塑性的明显差别;塑性槽两相区(700～900℃)先共析铁素体的出现是3个钢种塑性很低的共同原因,MnS和钛可以促进铁素体在晶内和晶界同时生成,750℃以下,3个钢种延塑性均有所提高,X65塑性恢复较快.     

双辊薄带连铸啮合点前流动与凝固特征分析

应用连铸专用软件Calcosoft模拟了双辊薄带连铸过程的流场和温度场,着重分析了啮合点钢液流动的特点.结合凝固组织研究,研究了啮合点前的钢液流动对凝固组织的影响.并且结合了啮合点处钢液流动的利用,认为将啮合点钢液控制在糊状区是最佳工艺条件.     

应用DLA模型模拟钢中夹杂物集团凝聚

为探索钢水中大量粒子的凝聚过程,应用分形理论的DLA模型,对粒子集团凝聚行为进行了模拟研究.结果表明,模拟得到的凝聚体与钢中簇状类型夹杂物的形状相似.根据分形理论可以认为它们的凝聚过程遵守同一规则.大量粒子凝聚时先是各自凝聚成小集团,然后再合并成大集团.形成相等尺寸的粒子集团所需时间不同,初始条件相同形成的粒子集团形状不同.粒子凝聚速度随其移动步长和粒子浓度增大而加快,夹杂物粒子平均移动步长主要受钢水粘度和粒子尺寸影响.粒子集团大小分布随凝聚时间和粒子平均移动步长而变化.     

吹入气体对连铸结晶器流体流动的影响

用数学物理模型的方法研究从水口上部吹氩管吹入不同量气体的结晶器流场的变化。对１：１水模型的流场进行了照相，照片显示的流场与计算所得流场基本吻合     

结晶器电磁搅拌对IF钢连铸坯表层纯净度的影响

应用扫描电镜分析、能谱分析和显微镜技术等分析手段,研究了结晶器电磁搅拌对IF钢铸坯表层纯净度的影响。结果表明：结晶器电磁搅拌可有效改善铸坯表面质量,使铸坯表层皮下气泡和显微夹杂物显著减少;IF钢铸坯中夹杂物主要是Al2O3、TiN和Al2O2TiN、Al2O3-Ti2O2、Al2O3-Ti2O3-TiN型复合夹杂物;铸...