基于瞬态传热数学模型的板坯连铸二冷优化

裂纹是板坯连铸生产过程中常见的缺陷,制定合理的二冷工艺是减少铸坯裂纹的重要措施。以JBS275-B钢为对象,研究了板坯连铸二冷的工艺优化。基于凝固传热学基本理论,建立了二维板坯瞬态传热数学模型;根据高温塑性实验曲线,结合二冷区冶金原则,确定二冷区各段终点的表面目标温度;根据制定的铸坯表面目标温度,优化了二冷工艺,最终达到消除铸坯裂纹的目的。

船板钢CCSA板坯连铸二冷系统优化

针对船板钢CCSA板坯角部横裂纹发生率偏高的现象,在高温力学性能测试和铸坯表面温度测量的基础上,分析认为二冷系统造成的铸坯温度分布不合理是其主要成因。采取两项措施来优化二冷系统:改变部分喷嘴型号并调整喷嘴布置;利用修正的板坯连铸凝固传热数学模型对二冷配水进行优化。试验结果表明,二冷系统优化后,铸坯角部温度有了较大提升,角部横裂纹发生率由3.7%降至0.41%。

基于二冷优化的高拉速方坯质量改善及实践

为增加连铸拉速,加快生产速度,保证铸坯质量及提高生产效率,对某厂7机7方坯连铸机二次冷却系统进行优化,开展了二冷配水模型研究。根据主要钢种成分、二冷区各区的长度、喷嘴型号等因素对模型进行了优化设计,通过优化配水参数来保证铸坯低倍质量,并实现动态控制。通过二冷补偿水改造,过程温度控制、脱方控制、铸坯内部质量控制等措施,该连铸厂台时产量提升至278.5 t/h,增长了8.30%,低倍一级成品率均超过95.14%。

基于非调质钢凝固特性的二次冷却控制

提出了基于非调质钢凝固特性的二次冷却控制方法.在凝固特性研究方面,运用高温共聚焦显微镜、场发射扫描电镜研究了冷速对第二相粒子析出规律的影响,并阐释了先共析铁素体的相变机制.结果表明,第二相粒子在1086℃开始析出,并在912℃达到峰值.当冷速在0.1~5℃·s^(-1)时,随着冷速增大,第二相粒子尺寸和数量均减小,且第二相粒子由晶界处的链状分布向晶体内的弥散分布过渡,提高冷速有助于削弱第二相粒子的钉扎作用,强化铸坯表层微观组织;在二冷配水优化方面,建立了考虑铸坯横向水量分布的凝固传热数学模型,提出了基于非调质钢凝固特性的二冷配水优化方案,即对出结晶器后的铸坯实施强冷,以满足控制第二相粒子析出的合理冷速和温度区间的要求.工业试验证实了技术方案的可行性.此外,研究表明,降低喷淋距离有助于改善连铸坯横向冷却不均匀性.本研究统筹考虑二冷水量与喷淋距离对非调质钢裂纹敏感性的影响,通过开展“纵‒横”凝固冷却控制研究对连铸二次冷却进行系统优化,提出的二冷优化方案有助于改善连铸坯的表面及皮下裂纹.

亚包晶钢连铸坯角部横裂纹控制研究

为了提高亚包晶钢连铸坯表面质量,运用低倍显微观察以及模拟等手段对亚包晶钢连铸坯角部横裂纹的形成机理进行了研究,研究结果表明:不同钢种角部横裂纹附近组织不一,碳质量分数为0.15%的钢种裂纹附近组织为均匀的铁素体+珠光体,而碳质量分数为0.093%的钢种的裂纹主要发生在厚度约50μm的沿晶先共析铁素体薄膜上,后者裂纹的发生率约为前者的3倍;碳含量对钢种塑性有根本性影响,从而影响角部横裂纹的发生,工业试验结果表明在碳质量分数低于0.1%范围内,将碳质量分数降低至0.07%,角部横裂纹的发生率可由原来的44%降低至约4%。二冷数值模拟优化结果表明,优化采用的弯曲段前弱冷模式及弯曲段之后内弧强冷模式的冷却方案可保证连铸坯内外弧角部温度均避开第Ⅲ脆性区,优化后裂纹数量及长度大幅度降低,角部横裂纹的发生可得到良好控制。

邯钢C、Si、Mn、Nb钢中厚板边裂控制

通过对含铌钢边裂进行系统研究发现,铸坯在二冷区矫直时温度处于低塑性区域是铸坯角部横裂纹产生的主要原因,对中厚板边部质量造成严重影响。通过优化含铌钢酸溶铝与氮含量,以及对连铸二冷优化,提高铸坯边部温度等措施,有效地控制了边裂的产生。

连铸工艺对含铌中厚板边裂的影响

针对中厚板含铌钢容易出现的边部缺陷问题,对含铌钢边部横裂缺陷进行研究,以解决长期困扰中厚板含铌钢边部质量提升的技术瓶颈。通过铸坯热酸洗检测、钢板金相检测、保护渣岩相分析等手段确定铸坯边裂缺陷来源,对铸坯边裂机理进行归纳分析,通过连铸工艺控制与二冷优化等技术优化,控制钢中酸溶铝质量分数从0.045%下降到0.025%、采用低渣熔点低黏度适宜析晶温度的保护渣、提高铸坯矫直区温度大于900℃等措施,有效改善了铸坯角部传热,较好控制了铸坯角部裂纹的发生,使含铌钢边部横裂得到了有效控制。

Φ150mm圆坯连铸机提拉速实践

建立凝固模型并结合射钉试验对模型进行验证,通过理论分析研究了不同拉速和过热度对铸坯凝固过程的影响。理论上证明了试验铸机Φ150 mm断面拉速提高至2.7m/min的可行性。通过优化结晶器冷却、结晶器电磁搅拌以及二冷工艺的参数,将实际拉速提高至2.7m/min后,获得了表面质量和内部质量良好的圆坯,满足计划要求。同时结果也表明,中间包钢液过热度及二冷冷却不均容易造成铸坯中心缩孔以及中间裂纹等铸坯质量不稳定的问题。

ML40Cr连铸坯表面裂纹的控制

介绍邢钢ML40Cr开裂特点及成因,并通过优化二冷工艺、实行热装热送、缩短尾坯处理时间,可大幅度降低铸坯开裂率,对减少线材裂纹,提高ML40Cr产品质量相当有效。