双辊薄带连铸凝固过程中柱状晶向等轴晶转变的广义稳定性判据

为促进柱状晶向等轴晶转变(CET)获得均匀的等轴晶,大多数有效的理论聚焦于生长而忽略了形核的影响。为此,构建耦合细化剂异质形核和枝晶生长的理论框架,采用考虑双辊薄带连铸(VTC)凝固过程中热力学驱动力(?G)和动力学能垒(Q)的广义稳定性(GS)新概念,研究CET位置、晶粒半径和力学性能。细化剂的加入,尤其是Al-5Ti-1B细化剂,通过增加形核的?G和生长的GS使晶粒半径细化到19μm,柱状枝晶的厚度增大到5~6 mm,同时提高强度和塑性。遵循高?G-高GS准则,细化剂直径优化为0.3μm。

双辊薄带连铸温度场与凝固组织数值模拟研究

为了解决薄带连铸工业生产线调试过程中断带、铸带鼓包等问题,提高薄带连铸凝固组织表面质量,基于ProCAST有限元软件,建立双辊薄带连铸工艺的非稳态模型,对Q195凝固过程的温度场及凝固组织进行模拟,采用单一变量法,研究不同工艺参数,包括浇铸温度、拉坯速度、换热系数及熔池高度对凝固过程温度场与凝固组织的影响规律。结果表明,现有工况条件Q195钢双辊薄带连铸过程中在最优参数为浇铸温度1590℃、拉坯速度为1.0 m/s、换热系数为2000 W/(m^(2)·K)、熔池高度为188 mm时,能够有效防止鼓包和断带,细化晶粒,提高薄带坯的质量。研究薄带凝固过程中的温度场、凝固组织及应力场的变化规律,对提高带材质量、推动薄带铸轧工艺国产化具有重要意义。

双辊薄带连铸熔池液面波动物理模拟

设计了一个双辊薄带连铸机动态物理模拟实验装置，利用超声波浪高仅对双辊熔池液面波动进行了实验测定．重点研究了不同水口结构、拉速（转速）、熔地高度以及插入深度等参数对熔池内液面波动的影响，从而为优选出满足双辊薄带连铸布流要求的水口结构尺寸提供依据．

双辊薄带连铸技术的研究现状及进展

综述了国内外双辊薄带连铸技术的研究概况,指出了这种先进技术在工业化应用中存在的问题,并展示了它今后的发展方向。

双辊薄带连铸布流系统的模拟优化研究

采用数学模拟的方法研究了不同结构布流系统对双辊薄带连铸熔池内流体流动状态的影响,优化设计了新型的布流系统。同时根据Fr和Re准数相似的原则,建立了双辊薄带连铸机的1∶1水模型,分析了不同连铸操作参数对液面波动的影响。结果表明,新型布流系统可使钢液在熔池内均匀分布,有利于薄带坯的均匀凝固。

双辊薄带连铸过程数值模拟

针对双辊薄带连铸过程,使用了耦合湍流流动和凝固传热的三维数学模型,模拟计算了使用楔型布流系统浇注时,连铸熔池内钢水的流动形态和凝固情况。结果表明,楔型布流系统可使钢水在熔池内合理分布,有利于均匀凝固。

双辊薄带连铸熔池液面波动及流体混合特征模拟研究

按照相似理论的原理 ,制作了模拟熔池内液面波动和流体混合的物理模型 ,分别采用超声波浪高仪和电导仪测定了不同结构尺寸的水口和工艺条件下熔池内液面波动和流体混合状况 ,得到了水口结构尺寸和工艺参数对熔池液面波动和流体混合状况影响的定量关系 。

双辊薄带连铸3.98%Si-0.71%Al无取向硅钢的组织、织构和磁性能

采用双辊薄带连铸工艺制备了厚度为2．4mm的3．98％Si-0．71％A1无取向硅钢带，经常化、冷轧、不同温度退火后，对其显微组织、析出物、织构和磁性能进行了检测分析。结果表明：随着退火温度的提高，退火板晶粒尺寸增大，组织均匀性提高；退火板析出物主要是AlN和MnS与A1N复合析出物，尺寸较粗大，达0．5～2．5μm；退火板织构沿厚度方向变化明显，表层和1／2层存在较强的{100}织构，1／2层还存在较强的{111}织构，1／4层主要是{112}织构；随退火温度的升高相应的铁损和磁感应强度均降低。

双辊薄带连铸对无取向硅钢织构和磁性能的影响

研究了1.3%Si无取向硅钢双辊连铸薄带和热轧板坯在冷轧退火过程中组织、织构和磁性能演化的特点。结果表明:铸带组织和热轧板坯初始组织的明显差异影响了冷轧退火再结晶组织和织构的演化。在相同冷轧和退火条件下,铸带试样再结晶晶粒比例较后者热轧板坯低试样,但是晶粒尺寸较大,而且Cube和Goss等有利织构组分比例高于热轧板坯试样,有害的γ组分较弱,这使得铸带试样具有较高的磁感和较低的铁损。

双辊薄带连铸布流系统研究

为改善双辊薄带连铸工艺熔池液面的波动情况,根据相似原理建立了双辊薄带连铸机及布流系统的1:1模型,进行水力学模拟实验,研究了流量、熔池高度、分配器高度等参数对熔池液面波动和流体流动混合特性的影响.实验结果表明,在流量为8.7~14.5m3/h的工艺条件下,流量的增大和熔池液位的降低,使得液面波高变大,停留时间减小;分配器高度对于熔池液面布流器两侧波高以及停留时间的影响不明显,但在侧封板处,分配器越高液面波高越大;布流器两侧液面波高以及薄带出口处流体分布均匀性不好,有待改善.

双辊薄带连铸熔池内钢液流动的混合行为

采用数值模拟的方法研究了双辊薄带连铸熔池内钢液的传输行为,分析了采用V形布流系统时熔池内钢液的流动状态和混合特性.计算了熔池自由表面处的湍流动能大小和流体停留时间分布.结果表明,钢液在熔池内均匀分布,有利于薄带坯的均匀凝固.侧封板处钢液更新速度加快,液面波动加强,有利于防止液面结壳.

双辊薄带连铸技术的研究与发展

双辊连铸技术是一种新型近终形连铸技术 ,近年来受到普遍关注。本文综述了该项技术在国内外的研究与发展 ,介绍了侧封、轧辊运行状况和工艺参数等双辊连铸技术中的关键问题及研究热点。双辊连铸技术将广泛应用于不锈钢薄带的连续铸造生产 。

双辊薄带连铸1.2%Si无取向电工钢组织和析出物

研究了双辊薄带连铸条件下,1.2%Si无取向电工钢初始组织和析出物形貌及分布规律.结果表明,在1 550℃浇注条件下,铸带经过空冷后以粗大的原始铸态铁素体组织为主,也有一部分相变产生的细小晶粒,晶粒尺寸范围为50~400μm.铸带中析出物为AlN和MnS,其中AlN析出分为高温析出和相变析出两种,高温析出AlN尺寸在0.5μm左右,相变析出AlN尺寸则在100 nm左右,二者对再结晶组织影响不大.MnS在铸带成型和成品退火过程中都有析出,尺寸范围为30~40nm.

双辊薄带连铸辊速控制优化建模

为解决国内双辊薄带连铸辊速自动控制系统薄带成品率低、裂纹、易断带和轧卡等问题,提出薄带温度反馈修正铸辊主速度给定的数学模型,以稳定凝固终点最优位置。对辊速与熔池温度场分布相互关系进行了研究。结果表明,辊速与铸机出口处薄带表面温度近似线性关系。辊速越大,温度越高,且易断带;辊速越小,温度越低,且易裂纹或轧卡。

镁合金双辊薄带连铸技术的研究现状及进展

双辊薄带连铸技术作为一种有潜力的镁合金板带材生产技术,其研究开发正受到国内外的关注。本文总结了镁合金双辊薄带连铸技术的研究概况,尤其是镁合金双辊薄带连铸工艺开发、薄带组织和性能研究以及薄带凝固过程的数值模拟等方面取得的进展,指出了该技术目前还存在的问题,并对今后的发展进行了展望。

双辊薄带连铸304不锈钢中非金属夹杂物研究

采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对双辊薄带连铸304不锈钢中的大型夹杂物和微细夹杂物进行了研究。结果表明,薄带中的夹杂物一般呈球形,主要为CaO-MnO-Al_2O_3-SiO_2组成的复杂氧化物和硫化锰;薄带中除了有少量的50μm大型氧化物夹杂外,其余均为≤10μm细小的氧化物和硫化物夹杂;与传统连铸相比,双辊薄带连铸304不锈钢薄带中的细小氧化物夹杂尺寸明显减小,数量相对增多;在钢液凝固过程中形成最后聚集在晶界夹杂的直径大多小于0.7μm。

Φ1200mm×380mm双辊薄带连铸机布流的物理模拟

采用1:2．4缩小动态物理模型,对南钢辊径1 200 mm、辊宽380 mm、液面深度460 mm的双辊2- 3 mm薄带连铸机熔池布流进行模拟和水口结构进行了评估。并采用正交设计试验,对水口结构尺寸进行了优化。结果表明,水口上下倾角为0、左右偏角60°、侧孔面积为18 mm×11 mm时,水口的综合性能最佳,能满足熔池布流的要求。

双辊薄带连铸过程温度场计算模型的建立及验证

以热焓法处理结晶潜热和以假设的流线边界划分网格节点,建立了双辊薄带凝固过程的温度场计算模型,实现了对双辊薄带连铸过程温度分布的定量描述。实验验证表明:该数学模型预测的温度与实测值基本吻合,说明所建温度场计算模型是可靠的,可用此模型研究工艺参数变化对薄带连铸过程中温度场的影响规律。

双辊薄带连铸过程数学物理模拟研究

根据Fr和Re准数相似的原则,建立了双辊薄带连铸机的1∶1水模型,并设计了新型的布流系统.采用数学模拟的方法研究了熔池内流体的流动状态,分析了布流系统结构对熔池内流场的影响.利用三维激光多普勒测速仪测量了侧封板处的流场分布.模拟结果与测量结果比较吻合.

双辊薄带连铸连轧技术的发展现状及未来

双辊薄带连铸连轧作为钢铁工业中绿色、环保、可持续发展的近终形钢铁制造短流程工艺技术,从2001年开始一直是宝钢科技发展规划中的一个重大科研项目。近几年,宝钢双辊薄带连铸连轧技术取得了突破性的进展,受到业界广泛的关注,特别是宝钢薄带连铸连轧宁波工业化示范项目的成功实施,使宝钢在这一领域的研究开发进入世界先进行列。介绍了薄带连铸连轧技术发展现状,总结了宝钢薄带连铸连轧技术工业化的研发实践,提出了薄带连铸连轧技术的未来发展模式。