小倒角结晶器窄面铜板角部冷却结构优化

为解决某钢厂板坯小倒角结晶器高拉速生产时铸坯角部纵裂纹比例增大问题,在原型倒角分叉槽冷却结构基础上,提出不同圆孔直径和圆孔位置的1孔1槽方案。建立窄面铜板和冷却水三维传热耦合模型,并通过工业实测热电偶温度和冷却水进出口水温差进行验证,计算了优化前后不同方案的窄面铜板和冷却水温度和速度场。对比分析不同方案的铜板热面温度值大小和均匀性后发现,相比于分叉槽结构,圆孔直径D=8 mm和圆孔位置H=26 mm的1孔1槽冷却结构:弯月面铜板倒角热面温度降低幅度最大为14.4~17.6 K;螺栓截面铜板倒角热面温度降低幅度最大为10.9~12.3 K;圆孔内冷却水流速达到8.4 m/s,保证了对倒角面和倒角顶点铜板的冷却;螺栓两侧水槽冷却水流速达10.0 m/s,增强了螺栓周围铜板冷却均匀性。

特厚板坯结晶器内液面波动影响因素的研究

以国内某钢厂特厚板坯连铸结晶器作为研究对象,采用1∶2模型进行水模拟实验,通过DJ800型多功能监测系统,研究了不同拉速和水口插入深度对连铸特厚板结晶器液面波动的影响。实验结果表明:同样的插入深度下提高拉速或者相同的拉速下减小插入深度都会使结晶器液面波动增加。

GCr15轴承钢大方坯宏观碳偏析的分析

对断面280 mm×325 mm的GCr15轴承钢进行了热酸浸实验与碳偏析检测,研究了碳偏析的低倍组织形貌,探讨了V型偏析的形成机理。结果表明,偏析在铸坯纵剖面上呈V型分布,且V型偏析仅分布于等轴晶区,凝固组织与偏析的形成有密切关系;同时碳元素在铸坯皮下呈负偏析,混晶区呈正偏析。

吹氩板坯倒角结晶器气液两相流动Euler-Lagrange双向耦合模拟

为研究断面尺寸为1 490 mm×230 mm的吹氩板坯倒角结晶器内不同拉速对连铸生产过程中气液流动状态的影响,采用Euler-Lagrange方法建立了氩气-钢液两相流动双向耦合数学模型,并根据相似原理建立了吹氩板坯倒角结晶器1∶1水模型,通过对比物理模拟与数值模拟气泡分布结果验证了模型的准确性。随着拉速由0.6 m/min增大至1.8 m/min,上涡心高度下移89 mm,下涡心高度下移528 mm,氩气泡上浮对流股的抬升作用明显减弱,流场形态逐渐趋近于未吹氩时的板坯典型双环流形态;拉速增大使气泡分布范围扩大,气泡运动轨迹与水平方向的夹角增大;拉速增大能够有效减弱氩气泡在水口附近集中上浮引起的水口周围液位高度升高,同时上环流动能增强使得窄面与倒角面附近液位升高,液位最大高度差相较低拉速时明显下降;拉速增大使倒角面附近的液面流速显著提高,倒角面附近最高流速由拉速0.6 m/min时的0.007 m/s提高至拉速1.8 m/min时的0.057 m/s。

锡或锑在无取向电工钢中的研究进展

近年来,在节能减排背景之下,国内外众多研究者对无取向电工钢磁性能的提升做了大量研究。为了探索无取向电工钢磁性能提升的方法,对锡或锑对无取向电工钢磁性能的作用机制(晶粒尺寸和晶体织构的控制)进行分析。基于该作用机制,介绍锡或锑的添加对无取向电工钢磁性能的影响。经研究发现,适量的锡或锑在晶界偏聚,不会阻碍晶界的移动并且致使晶粒尺寸降低;与此同时,锡或锑在晶界偏聚不仅抑制{111}织构在原始晶界处形核及生长,还降低(100)晶粒表面能,促进(100)晶粒生长。因此,适量添加锡或锑,可使无取向电工钢铁损下降、磁感提升。最后结合生产工艺,建议无取向电工钢的研究方向应为稀土含量对高牌号无取向硅钢夹杂物尺寸和数量分布的影响,锡或锑的添加量和常化工艺参数(常化时间、常化温度)对常化晶粒尺寸的影响。

低拉速板坯结晶器自由液面控流的数值模拟

基于流体力学,利用Fluent软件建立了连铸结晶器内钢水流动的三维数学模型,采用k-ε双方程高雷诺数湍流模型对板坯结晶器内的流场进行了模拟,研究了低拉速时结晶器控流装置对不同结构参数的水口条件下自由液面流场及温度场的影响。结果表明,结晶器流动控制装置(MFCD)对结晶器自由液面的影响与浸入式水口结构有关;1号水口条件下MFCD的加入可以降低自由液面的湍动能,2号水口条件下MFCD的加入增加了自由液面的湍动能。结晶器流动控制装置(插入深度50mm、100mm)并不适用于低拉速(0.55m/min)条件下的板坯连铸。