功率法用于板坯连铸结晶器摩擦力在线检测的试验研究

将功率法用于板坯连铸结晶器摩擦力在线检测 ,建立了监测系统 ,在现场进行试验研究。标定试验确定检测误差在± 2 0 %之内。检测结果表明 ,摩擦力信号对保护渣、拉速、在线调宽和温度系统报警均作出明显反应 ,显示出在选择保护渣、优化工艺参数、预报生产异常和与温度监测联合提高漏钢预报准确率方面的作用和应用潜力。摩擦力在线监测的实现 ,为摩擦力计算的建模和验证提供有力支持 ,将推进结晶器与铸坯间润滑和摩擦行为研究进程     

连铸保护渣的熔化温度、凝固温度和结晶温度研究

采用CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系,通过测定熔渣的熔化温度、凝固温度和结晶温度,研究连铸保护渣的熔化温度凝固温度和结晶温度与化学成分之间的关系。熔化温度高于凝固温度和结晶温度。凝固温度和结晶温度之间的关系与连铸保护的玻璃性能有关。     

连铸异型坯结晶器铜板冷却水缝优化设计

建立了异型坯结晶器铜板二维传热模型,应用有限元软件进行求解,分析了不同水缝设计方式下铜板热行为,重点考察了结晶器铜板热面温度峰值和温度均匀性。结果表明：原异型坯结晶器铜板温度峰值为339．6℃,位于R角处,结晶器铜板翼稍两侧均出现温度低谷。增加R角水孔内限流杆直径或将R角限流杆由光滑杆改成螺旋杆均可明显降低铜板温度峰值和温度梯度。此外,在R角增加小孔或将R角小孔改成大孔也可强化R处传热,提高铜板温度均匀性。然而,改善铜板传热效果的最佳办法是重新设计水缝,非均匀分布的等径fl,：fL和非均匀分布的环形水缝加小孔两种水缝设计可有效提高铜板使用寿命、改善铸坯质量,在现场试验效果良好。     

浸入式水口对结晶器钢水流动与液面波动的影响

以国内某钢厂220 mm×1800 mm板坯连铸结晶器为原型,根据相似性原理建立相似比为0.6的水模型,利用粒子图像测速技术(PIV)对比不同浸入式水口(SEN)的出口角度、浸入深度及水口底部结构条件下的结晶器内流场流速特征,同时使用波高仪对液面波动振幅进行实时监测,并结合F数分析各SEN条件对结晶器内钢液流动特征.研究发现,在各浸入式水口条件下,位于结晶器液面1/4宽面处附近出现矢量流速向下的剪切流,同时在水口附近发现不规则漩涡.试验结果表明:浸入式水口的出口角度、浸入深度的增加能够强化上回旋区缓冲作用,降低结晶器液面表面流速;尽管凹底结构SEN能减弱钢液湍动能,但其对1/4宽面处剪切流速度的影响不大.另外,液面波动幅度和F数变化规律一致,且当浸入式水口出口角度15°、20°,浸入深度135 mm、145 mm条件下波幅与F数最为合理,从而减小或避免液面卷渣,提高连铸坯质量.     

提高竖炉使用寿命的生产实践

针对竖炉在生产过程中造成的耐火材料损耗,通过对竖炉炉体砌筑方式及顶部防撞铜块的改造,在不改变竖炉砌筑成本的前提下,增加了炉体的耐冲击性,延长了竖炉的使用寿命,同时具备了废铜模、溜槽铜等大块物料的处理能力,大量节约了耐火材料及大块物料的处理费用。     

贯流式风口端头的锻造

长期以来我国高炉风口寿命低,给钢铁工业的迅速发展以较大的限制。近年来设计了一种较先进的贯流式风口结构,在试制中又出现了纯铜风口端头整体锻压成形的困难。本文较详细地介绍了××厂在自由锻锤上从试制到批量生产贯流式风口端头的工艺过程、工艺分析及锻模结构。     

浇铸参数对结晶器液面波动影响及其工业应用

 板坯连铸结晶器液面的波动行为是结晶器内钢液流动、结晶器自身振动以及辊子挤压铸坯内部未凝固的钢液造成液面波动综合作用的结果。结晶器液位波动的稳定性对板坯连铸过程的卷渣行为有直接影响。在工业板坯连铸生产实践中,一般在结晶器某一区域(比如结晶器中部)利用放射源或涡流传感器检测液位波动来代表该工况下的整体波动水平。利用三维气液两相流动的数学模型研究了浇铸参数对结晶器液位轮廓的影响,浇铸参数包括拉速、吹氩流量、浸入式水口出口角度和浇铸断面。研究结果表明,结晶器不同宽度位置的波动幅值差异较大,且与工艺参数密切相关。液面的波峰与波谷之差随着拉速的增加在窄面附近逐渐增大,随着吹氩流量的增加在水口附近逐渐增大。在水口出口角度15°条件下,水口和窄面附近的液位波动均较大,而在水口出口角度45°条件下,仅在水口附近存在较大的液位波动。研究结果表明,使用板坯连铸常规的15°浸入式水口,当铸坯宽度大于800 mm时,结晶器液面检测需要在水口和窄面附近同时布置液位检测设备,以便更全面反应结晶器的真实液面行为,使液面波动对轧板表面质量指导性增强,有效提高连铸工艺的控制水平。如使用45°浸入式水口可以继续沿用原有的液位检测布置。     

Analysis of Non-uniform Mechanical Behavior for a Continuous Casting Mold Based on Heat Flux from Inverse Problem

The distortion of mold plates plays an important role in the formation of surface cracks on continuously cast steel products.To investigate the non-uniform distortion of a mold,a full-scale stress model of the mold was de-veloped.An inverse algorithm was applied to calculate the heat flux using the temperatures measured by the thermo-couples buried inside the mold plates.Based on this,a full-scale,finite-element stress model,including four copper plates,a nickel layer and water slots in different depths,was built to determine the complex mechanical behavior of the continuous casting mold used to produce steel slabs.The heat flux calculated by the inverse algorithm was applied to the stress model to analyze the non-uniform mechanical behavior.The results showed that the stress and distortion distributions of the four copper plates were not symmetrical,which reflected the non-uniform distortion behaviors of copper plates,water slots,nickel layer and the corner region of the mold.The gap between the mold and the slab was increased because of the corner distortion,which was very important for the heat transfer of initial solidifying shell,and it may be a major reason for the slow cooling of the slab corner.     

Physical modeling and numerical simulation of electromagnetic stirring in a slab continuous casting mold

Through physical modeling and numerical simulation,the flow field in a slab continuous casting mold with electromagnetic stirring is measured under different casting parameters and stirring currents. To qualitatively evaluate the flow field in the mold,two indexes,i. e.,mold flux entrapment and velocity uniformity,are proposed.Based on these two indexes,some optimized stirring parameters under different casting conditions can be determined.     

插钉法研究板坯连铸结晶器液面特征

 采用可以同时获取板坯连铸结晶器内弧侧、厚度方向中心面和外弧侧液面信息的插钉板,通过在结晶器内连续插取,研究了板坯连铸结晶器液面特征。得到了结晶器内不同时刻、不同位置处液面高度;发现了连铸生产过程中内、外弧侧液位有差异,提出了对称流不仅只是以水口为中心结晶器左右两侧流场的对称,还应包括以结晶器厚度方向中心面为中心,内弧侧与外弧侧流场的对称;预测了该工况下结晶器内液面波动较大以及卷渣发生频率较高的位置为水口附近和窄面与宽度方向1/4之间液面流速较大的部位;验证了插钉试验不仅可以获得连铸结晶器内的液面流速,还可通过多次插钉试验研究液面波动特征,在传统的物理模拟和数值模拟方法之外提出了一种直接、接触式测量连铸结晶器液面轮廓进而研究液面波动的方法。