连铸圆坯结晶器的热流计算与讨论

基于结晶器温度和热流实测数据,采用反算法模拟了圆坯结晶器热流场,清楚显示出热流沿结晶器纵向和周向不均匀不对称分布特征．利用得出的热流场数据,拟合得到沿结晶器纵向、周向和铸坯间的热流公式,其中考虑了拉速和结晶器安装状态的影响,并与已发表的经验公式进行了对比．采用的反算模拟方法和拟合的热流公式有助于实现连铸结晶器热流的可视化,以及由于指导连铸过程中的热流分析和事故分析．

特大圆坯浇铸水口及结晶器内流场的研究

为提高特大断面连铸圆坯的质量,提出了一种新型旋流浇铸水口。针对1000mm特大圆坯,通过应用计算流体动力学和传热学原理,利用有限元工程仿真平台,对结晶器内的钢液流动和凝固传热情况进行了耦合数值分析,并对液面波动情况进行了仿真。通过模拟分析,得到了合适的水口结构参数及浇铸工艺参数,为实际生产提供了参考。

圆坯连铸结晶器传热的反算法

基于圆坯连铸结晶器实测温度数据,建立了结晶器传热反问题数学模型,通过确定结晶器和铸坯之间局部热阻大小及其分布,计算出结晶器热流场和坯壳厚度,且分析了结晶器热流分布特征和铸坯凝固状态,并比较两者之间的关系.计算结果准确地反映了实际生产过程中沿结晶器周向非均匀传热特征,为将数值模拟技术应用于连铸凝固过程监控和“可视化结晶器”技术提供了可借鉴的实用方法.

圆坯连铸用保护渣热状态的数值计算及其可视化

根据传热学原理,采用有限差分法对圆坯连铸弯月面上保护渣的热状态进行了数值计算。计算结果较好地预测了弯月面上液渣与固态渣层的温度及厚度分布,并以此研究了保护渣的物理性能和相关的工艺参数对保护渣各层厚度的影响。为准确计算结晶器与铸坯间渣膜的厚度,在计算温度场的同时通过引入修正的经验公式,对渣膜厚度进行初步计算,并将其对径向热流的影响反作用于温度场,反复迭代,最终得到与实测温度数据和文献提供的渣膜厚度数据一致的计算结果,证明此方法简易可行。最后实现了铸坯/结晶器及渣层热状态的可视化。

结晶器电磁搅拌对Φ450mm连铸圆坯组织和夹杂物的影响

试验和分析了结晶器电磁搅拌 (M EMS)对 0 6 %C钢Φ4 5 0mm连铸圆坯的中心等轴晶区比率 ,碳、硫偏析 ,疏松和非金属夹杂物数量、大小和分布的影响。结果表明 ,经 4 5 0A电磁搅拌后圆铸坯中平均中心等轴晶的比率由未经电磁搅拌的 7 6 %提高到 5 8 1% ,碳偏析指数由 1 10降至 1 0 3,硫偏析指数由 1 15降至1 0 9,圆铸坯平均氧含量降低 4 5× 10 - 6 ,夹杂物含量和尺寸均明显降低。

钢连铸圆坯结晶器锥度数值模拟优化

基于有限元软件ANSYS,建立了二维连铸圆形结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力有限元瞬态分析模型。从物理现象的本质特征出发,钢坯传热边界采用与气隙相关的热流密度修正函数,建立与温度相关的热物性参数、力学性能和屈服函数。在二次开发的基础上,利用多场间接耦合的方式,对4种圆坯的凝固收缩变形过程进行数值模拟研究。模拟结果显示,钢种、碳含量和拉坯速度对铸坯边界凝固收缩影响显著。在结晶器高度方向上,结晶器锥度为明显的分段抛物线连续曲线,在结晶器出口处,4种圆坯边界凝固收缩量分别达到2.20mm、3.41mm、3.79mm和4.29mm,以铸坯边界的凝固收缩曲线和结晶器基本设计原则为依据,完成抛物线型连续锥度结晶器型腔的统一设计。

圆坯连铸机技术改造

天津钢管公司对电弧炉和连铸机进行了高效化改造,通过优化中间包参数,解决了高拉速下连铸圆坯钢液的纯净度问题;运用新式结晶器振动机构,解决了结晶器内润滑及圆铸坯表面质量问题;运用结晶器电磁搅拌技术,解决了铸坯内部柱状晶发达易形成中心缩孔及疏松问题。经过上述技术改造,使圆坯连铸机年产量由60万t提高到90万t,铸坯的综合合格率为99.66%。

基于实测热流的圆坯结晶器保护渣三维传热计算

利用有限差分法,以实测非均匀热流为边界条件,建立圆坯-保护渣-结晶器三维计算模型,计算得到圆坯温度场、结晶器温度场和表层保护渣温度场,并通过引入修正的气隙宽度计算公式,计算了缝隙保护渣的渣膜厚度分布,其计算结果与文献所报道的数据基本符合;计算中引入表面更新理论,实现了连铸过程的稳态模拟。

攀钢方/圆坯连铸机的设计分析

攀钢方/圆坯连铸机从其产品大纲出发,采取了一系列合理的设计,保证了连铸机在短时间内达产达效。本文主要分析了该连铸机所采用技术的合理性及设备特点,介绍了产品质量情况,可为同类铸机的设计提供设计思路和技术参考。

结晶器液压振动机构在方圆坯连铸机上的应用

为了提升产品质量，满足生产高附加值、高技术含量的钢种要求，在方圆坯连铸机改造过程中采用国产结晶器液压振动装置，使用后铸坯振痕深度、产品低倍组织明显改善，设备可靠性大幅提升，检修更换频度大大降低。

37Mn5圆坯表面纵裂成因分析与控制

针对37Mn5圆坯表面纵裂缺陷,从37Mn5表面纵裂的形成机理、中包过热度控制、拉速控制、保护渣加渣操作、结晶器冷却、铸坯缓冷等方面详细分析了天钢37Mn5连铸圆坯表面纵裂的形成原因。通过采用中包低过热度恒液位、恒温、恒拉速,以及合理的铸坯缓冷工艺技术,使37Mn5表面纵裂问题得到了有效控制。

方圆坯结晶器振动机构误差分析

在方圆坯连铸机的结晶器振动机构中,四连杆机构应用广泛,本文讨论了其作为一种仿弧振动机构的误差分析和应用。

高效连铸包晶钢大规格圆铸坯用保护渣的设计与实践

介绍了高效连铸包晶钢大规格圆铸坯用保护渣的设计和实践结果。阐述了包晶钢铸坯表面质量的特点、成因以及影响因素,分析了连铸高拉速和铸坯规格的大小对包晶钢铸坯表面质量的影响,指出了保护渣结构对铸坯在结晶器中水平传热和润滑的影响。采用调整保护渣组分来控制铸坯在结晶器中水平传热和润滑的设计思路与方法,设计出的高效连铸包晶钢大规格圆铸坯用保护渣满足了产品质量和生产要求。

圆坯连铸机椭圆度的控制

小方坯连铸机改造成圆坯连铸机后,圆坯产品椭圆度经常超标。对椭圆度形成的原因从工艺、设备等方面进行了分析,并提出改进措施。通过对结晶器锥度的改进以及连铸工艺参数的优化及控制,使圆坯椭圆度控制在标准范围内,基本解决了连铸圆坯椭圆度超标问题。

圆坯连铸生产优化

针对天铁集团炼钢厂圆坯生产开台成功率不高、连拉炉数偏低及成品出现椭圆度超标,非金属夹杂和表面裂纹等质量缺陷进行了研究。采取了强化岗位操作,重新修订中包烘烤工艺,改用小直径水口浇注等措施,提高了连浇炉数。通过加强对结晶器使用的跟踪检查,优化工艺参数,调整保护渣理化指标等,解决了圆坯的质量问题,提高了合格率。

圆坯电磁软接触连铸结晶器高频磁场分布

通过实验检测和数值模拟方法研究圆坯电磁结晶器切缝形式、切缝宽度、切缝数量及切缝长度对圆坯电磁软接触结晶器内高频磁场分布的影响,为软接触结晶器优化设计提供磁场理论依据。结果表明:切缝数增加可提高透磁性和均匀性;增大缝宽对透磁性影响不明显,但降低均匀性;缝长只在一定范围内对透磁性有影响。

提高含铝圆钢坯可浇性的生产实践

介绍了天铁炼钢厂对含铝圆钢坯浇注工艺的实践情况。通过重新制定严格的烘烤工艺规程和制度,采用负压式抽风炉烘烤水口,保证了中间包、浸入式水口的温度达到开浇要求,强化LF炉钙处理工艺,延长吹氩时间,提高起步拉速以及控制开浇液位等措施,解决了含铝钢钢水流动性差、开浇困难的问题,使圆坯含铝钢开台率从33.40%提高到84.06%。

莱钢Ф350mm圆坯中心质量缺陷分析与改进

针对莱钢Ф350mm圆坯存在的中心裂纹、疏松等质量缺陷,通过控制钢中[%C]含量,降低钢水过热度,提高连铸设备对弧精度,优化二冷系统、拉速及浸入式水口插入深度等措施,铸坯中心质量缺陷基本消除。

圆坯连铸结晶器液面波动的原因及控制

结合马钢特钢公司大圆坯生产实际情况,系统分析了影响圆坯连铸结晶器液面波动的因素,并采取了对应的控制措施,有效控制了结晶器液面波动,使铸坯质量稳定性大幅度提高,铸坯降级改判率和废品大幅度下降,为圆坯稳定浇注提供了保障。

Real Heat Flux Analysis of Continuously Casting Round Billet

The distributions of heat flux along the height and the circumferential direction of round billet mould were measured continuously.The influence of casting speed,carbon content,powder,and pouring temperature on the average longitudinal and circumferential heat flux in the ＂high heat flux region＂ was discussed.The experimental and analytical results provide a basis for an intelligent mould with online detection of defects,adjustment of operational parameters,optimization of the monitoring system,and even prediction of abnormal heat transfer.