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。

倒角结晶器的倾角优化设计

针对钢铁研究总院开发的三孔一槽倒角结晶器,采用数值模拟的方法,计算了不同类型倒角结晶器铜板温度场的分布,比较分析了倒角角度对倒角结晶器铜板温度场、倒角面冷却强度及倒角结晶器寿命的影响。结果表明,随倒角角度的增大,倒角面的最高温度也随之增大,并且两者基本呈线性关系,倒角角度由22°增大到45°时,倒角面的最高温度由280℃升高到342℃,升高了62℃,倒角角度每增大1°,倒角面的最高温度约升高2.7℃;研究表明,倒角结晶器的寿命随倒角角度的增大而降低;倒角角度一般取20°~40°为宜;开发大倒角结晶器时,倒角角度不能超过45°;实践证明上述理论与实际情况相符。

鞍钢连铸倒角结晶器的应用实践

针对鞍钢股份有限公司炼钢总厂四分厂含磷、铌铸坯角部横裂纹严重的问题,采用了倒角结晶器技术,优化了足辊结构,调整了结晶器窄侧冷却水流量,提高了锥度值。结果表明,铸坯在连铸矫直区角部温度可以提高100℃以上,角部横裂纹发生率降低了95%。

板坯连铸倒角结晶器温度场和应力场有限元模拟

研究了利用ANSYS有限元软件，以断面尺寸为250mm×2000mm的连铸板坯为计算对象，对不同尺寸的倒角结晶器温度场以及直角结晶器和倒角尺寸为35mm×35mm的倒角结晶器温度场和应力场进行比较计算。计算结果表明，当倒角尺寸为35mm×35mm时，倒角部位的最低温度达到918℃，角部最低温度从高温拉伸曲线的高温侧逐渐脱离了脆性区；相比直角连铸坯，倒角连铸坯完全消除了角部的应力集中现象。即采用倒角结晶器后，连铸坯z向应力最大值降低19．2％，角横裂纹出现的可能性显著降低。

利用有限元模型对板坯倒角结晶器锥度的优化

为解决某厂板坯连铸机倒角结晶器在倒角部位经常出现缝隙，进而导致连铸坯发生裂纹缺陷的问题，利用有限元软件ANSYS对板坯倒角结晶器内钢液的凝固过程进行热力耦合数值模拟。分析结果表明，随着连铸坯在结晶器内向下移动，连铸坯和结晶器壁界面处的气隙宽度并非线性增加，而是在结晶器上部气隙宽度增加速度较快，在结晶器下部气隙宽度增加速度变缓。采用传统单锥度结晶器并不能有效弥补坯壳的收缩变形，特别在结晶器上部区域，通常采用的0．9％-1．2％／m的锥度偏小，难以抑制角部气隙生长，使角部坯壳生长受阻。根据模型计算结果优化后，将倒角结晶器窄面锥度变为渐变式，大致简化为2段：第1段是从弯月面附近到距上口0．35m处，采用较大锥度，平均锥度为2．16％；第2段是从距结晶器上口0．35m到结晶器出口处，采用较小锥度，平均锥度为1．31％。

安钢倒角结晶器漏钢原因分析及预防措施

安钢第二炼轧厂双流板坯连铸机引进倒角结晶器技术,基本解决了控铝(铌)钢的板坯角部横裂纹问题,经过工艺优化和持续改进,解决了以角部压痕和角部纵裂纹为代表的铸坯角部质量缺陷,实现了板坯倒角结晶器的正常使用。对倒角结晶器某次起步阶段的漏钢原因进行了分析,发现窄面铜板倒角附近的通水孔堵塞是引起漏钢的原因,通过采取预防措施,避免类似漏钢事故的发生。

倒角结晶器在邯钢的应用及创新

在微合金化钢板生产中,铸坯及钢板表面横裂纹缺陷一直是困扰钢铁工业的世界性技术难题。邯钢与钢铁研究总院联合攻关,以邯宝炼钢厂板坯连铸机为依托,成功开发了倒角铸坯冷却系统精确控制、连铸机辊缝及外弧线快速调整等重要创新技术,实现了倒角结晶器大规模工业化稳定生产,对推动微合金化钢在国内的高效化、低成本生产具有重要意义。

鞍钢170mm厚铸机大倒角结晶器优化生产实践

针对鞍钢170 mm厚铸机应用大倒角结晶器出现的结晶器寿命短、角部纵向压痕重以及角部横裂纹问题,采取了优化结晶器窄侧铜板与足辊接弧方式和接弧标准、调整窄侧铜板锥度和窄侧二冷水水量等措施后,大倒角结晶器通钢量从2.5万t增加到4.5万t以上,包晶钢铸坯轧后边部裂纹指数由47降至5。

400系不锈钢板坯连铸倒角结晶器的开发与应用

本文介绍了400系不锈钢板坯连铸由直角结晶器改为倒角结晶器,倒角弧半径R为60°~62°,在结晶器铜板倒角内部增设直径为Φ7 mm的冷却水孔,倒角结晶器投入使用后板坯宽度达标率在92%以上,钢带两侧狭缝线宽度各降低10 mm,提高钢带成材率1.5%~3.0%,钢带表面色泽、光亮度满足了BA板、家电板等高端用户要求。

倒角结晶器连铸板坯裂纹机理及保护渣的优化设计与应用

为了解决铸坯角部横裂纹,设计开发倒角结晶器,但同时出现了边部纵裂纹问题,且钢种不同出现的几率不同。该项研究通过对倒角铸坯出现边部纵裂纹的原因进行分析,针对不同钢种选择不同理化指标的结晶器保护渣,并对保护渣的理化性能进行优化,边部纵裂纹最终得到控制。

倒角结晶器技术在太钢的成功开发与应用

为解决包晶钢连铸板坯角横裂缺陷,提高板坯角部质量,避免轧后卷板产生边部重皮问题,通过开发倒角结晶器工艺,本质化改善连铸坯在铸机内凝固过程温度场和应力场作用,彻底解决了板坯角横裂问题。

连铸倒角结晶器生产实践

利用倒角结晶器改善铸坯角部传热,将铸坯矫直温度提高到920℃以上,有效避开了钢低温脆性区间,同时减少了弯曲矫直过程角部受力,铸坯角横裂缺陷得以有效控制。作为新工艺,使用过程出现角部纵裂、边部压痕等缺陷,通过冷却水调整、锥度优化、足辊参数调整等,铸坯角部质量缺陷得以消除,达到铸坯的表面质量控制效果。

连铸板坯倒角结晶器的应用实践

通过对连铸板坯角部横裂纹形成机制分析,提出采用倒角结晶器解决连铸板坯角部横裂纹缺陷问题。倒角结晶器已成功应用于首秦连铸板坯生产,生产钢种的连铸板坯角部横裂纹缺陷明显降低,提高了钢材的成材率。

倒角结晶器开发应用及其工艺优化

为解决包晶钢、微合金化钢铸坯角部横裂纹发生率较高的问题,柳钢设计开发倒角结晶器,并针对试验过程中出现的铸坯角部问题进行了优化。应用结果表明:相比传统直角结晶器,铸坯角部的裂纹发生率从12.05%降低到3.68%,倒角铸坯轧后边部质量总体良好。

2#机倒角结晶器跑辊缝仪

首秦2#连铸机为改善铸坯表面质量,在投产一段时间后开发了倒角结晶器技术,很好的改善了铸坯的表面质量。但由于倒角结晶器的倒角与辊缝仪发生尺寸干涉,无法实现直接跑辊缝,不利于现场的生产组织,也不便于对辊缝进行测量,同时还增加了工人的劳动强度。为此进行可行性分析,通过数值仿真,实现了倒角结晶器直接跑辊缝仪。

板坯倒角结晶器技术的应用

为较好解决板坯轧后边角部质量缺陷问题,经与国内某单位进行技术合作,引进了板坯倒角结晶器技术,2018年11月开始分阶段试用板坯倒角结晶器后,倒角铸坯角部缺陷得到了有效控制,板坯轧后边裂、边部黑线、边部翘皮等问题明显减少,取得显著质量效益,现已全面推广应用。

连铸板坯倒角结晶器及应用

分析连铸板坯角部横裂纹形成,采用倒角结晶器解决连铸板坯角部横裂纹缺陷问题。

倒角结晶器技术在南钢的应用

为解决铸坯角部缺陷,提高铸坯的角部质量,避免进行线下修磨和后续轧制工序出现边部缺陷问题。通过对角部裂纹成因的分析,引进倒角结晶器工艺,并对其设备和工艺参数进行调整,大大改善了铸坯在铸机内凝固过程的温度场和应力场作用,降低了铸坯的角部裂纹缺陷,提高了铸坯的整体质量。在易产生角部裂纹的含硼或铌微合金钢、包晶钢等钢种的铸坯的角部裂纹修磨率由52.9%降至9.43%。

减少倒角结晶器角部纵裂的生产实践

针对倒角坯的角部纵裂纹,通过对结晶器液位精度、窄面锥度设置、锥度调节方法、窄面足辊安装位置、足辊对弧等综合分析,倒角结晶器角部纵裂纹的发生率由未改进前的9.0%降低至目前的0.4%。

倒角结晶器在包钢的应用

为了改善包晶钢、亚包晶钢、中碳钢和含硼、铌、钒、钛微合金化钢的角部横裂问题,在1#、2#连铸机陆续投入使用倒角结晶器,角部横裂缺陷明显改善,但由于角部冷却方式的变化,板坯易出现的角部纵裂纹、结疤和压痕等缺陷,严重时会导致纵裂漏钢事故。文章重点对倒角铸坯常见的纵裂纹、结疤和压痕等缺陷进行分析,通过调整窄侧铜板锥度系数、二冷水冷却强度、优化设备装配精度和关键设备改造等措施,板坯缺陷得到有效控制。