基于异形坯钢种低成本脱氧的实践与研究

基于现场实际生产模型,结合工业工程手法,对异形坯生产过程中的脱氧剂进行研究。发现生产过程中降低出钢氧,同时调整脱氧剂结构,能够有效降低脱氧剂成本,实现低成本脱氧的目的。

连铸异形坯结晶器开口度检测解决方案

结晶器是炼钢厂连铸生产过程中的核心设备,又称连铸机的“心脏”主要作用是把液态钢水快速、连续不断地凝固。结晶器的工作性能直接影响铸坯的质量、生产效率、安全生产等方面,其中结晶器的锥度参数是影响其性能最重要的指标。本文针对异形坯结晶器在实际生产过程中关键尺寸参数检测较困难或精度不高的情况,提出合理化解决方案,对企业安全生产、提高生产效率、保证产品质量、提高经济效益具有重要的指导意义。

异形坯连铸过程流场与温度场耦合三维数值模拟

建立了异形坯内流体流动与凝固传热的三维耦合模型，充分考虑了对流换热对凝固过程的影响，分析了铸坯与钢液之间的相互作用，并对不同工艺条件下的温度场进行了比较．运用此模型可预报铸坯的温度场、坯壳厚度及液芯长度等，便于现场调整工艺参数．

异形坯连铸结晶器内三维流场的数值模拟

根据湍流理论及异形坯连铸的特点 ,建立了异形坯结晶器三维流场数学模型 ,对不同条件下的流场进行了数值模拟 ,分析了水口结构和工艺参数变化时异形坯结晶器内涡心深度的变化规律及液面湍动能的分布状态。结果表明 :采用上倾式水口 ,水口夹角为 12 0°,拉速为 0 .9m/s时 ,结晶器内流场分布较为合理 ,液面较稳定。模拟结果与水模实验结果吻合较好。该模型可对连铸过程进行离线分析 ,确定最佳参数 ,并可作为在线控制模型的基础。

异形坯连铸结晶器内钢液流动状况的三维数值模拟

建立了异形坯连铸过程中结晶器内钢液三维湍流模型 ,开发了计算程序 ,并用它研究了马鞍山钢铁公司 5 0 0 m m× 40 0 mm× 12 0 mm异形坯连铸结晶器内的钢液流动情况 ,重点分析了水口结构和工艺参数变化时异形坯结晶器内涡心深度的变化规律以及液面湍动能的分布状态。结果表明 :水口夹角为 12 0°时 ,结晶器内流场分布较为合理 ;水口宜上倾 ,且倾角不宜超过 15°;涡心深度和液面湍动能均随拉速的提高而增大。该模拟结果对现场生产具有重要指导意义。

异形坯连铸结晶器软水水质稳定技术研究

针对马钢异形坯结晶器软水冷却系统的现状、特点和问题,作者通过大量试验研制出以钼为主的钼—有机酸—有机胺复合药剂JC—624。试验和实践证明:JC—624是一种热稳定性好、无公害、缓蚀性能优良的水质稳定剂。

马钢小异形坯表面纵裂纹控制工艺研究

针对马钢小异形坯表面纵裂纹指数较高的问题,对小异形坯轧后裂纹与保护渣组成进行分析,且对结晶器内流场与温度场进行模拟。结果表明,保护渣变性以及小异形坯管式结晶器流场与传热不均是导致小异形坯表面纵裂纹的主要原因。针对小异形坯表面纵裂纹产生的特点,开发小异形坯保护浇注工艺以及优化结晶器均匀传热工艺,可使小异形坯表面纵裂纹指数由100 mm/m以上降至30 mm/m以下,轧后裂纹修磨率也由4%左右下降至1%以下。

异形坯连铸充型凝固过程数值模拟

利用CFD商用软件Flow-3d,对单双水口Q215钢750 mm×450 mm×120 mm异形坯连铸结晶器内钢水充型凝固过程进行数值模拟,得到了速度场、温度场的分布图和充填过程自由表面的位置和形状图。分析了单双水口模型对速度场及凝固的影响。结果表明,双水口模型可以减轻结晶器上部回流的强度,减小冲击深度,提高传热效率,加快结晶器内钢液的凝固速度,有助于提高铸坯的质量和提高拉速。

异形坯连铸坯壳应力与鼓肚变形分析

坯壳应力引起的鼓肚变形是影响铸坯质量的重要因素,为防止过大的鼓肚变形,依据湍动能理论、热流传递理论和粘弹性理论,建立了异形坯三维热力耦合模型,开发了鼓肚分析软件,从而避免了漏钢事故的发生。该模型将温度场和应力场的计算相互耦合,交替进行。结果表明异形坯截面最危险点位于腹板中部,其次为翼板中点,在两者相结合的圆角部,由于凝固坯壳比较薄,其应力值也比较大;当坯壳厚度小于20mm时,两点的鼓肚变形量将分别超过其极限变形量,铸坯出结晶器时必然发生漏钢事故。该模型通过预测坯壳应力和鼓肚变形量为现场安全生产提供了理论依据。

异形坯结晶器三维流场模型的研究

依照湍动能理论及异形坯连铸的特点 ,建立了异形坯结晶器三维流场数学模型。运用该模型分析了不同水口参数及工艺参数条件下的流场分布 ,从而得出影响结晶器内钢液流动的因素有水口倾角、水口浸入深度及拉坯速度。结果表明 :采用上倾 15°有利于夹杂物上浮 ;拉速 0 .9m/s可使流场分布均匀 ;适宜的水口深度可选 2 0 0mm。利用该模型可对连铸过程进行离线分析 ,确定最佳参数 。

异形坯结晶器三维流场模型的研究

依照湍动能理论及异形坯连铸的特点 ,建立了异形坯结晶器三维流场数学模型 ,运用该模型可分析不同水口参数及不同工艺参数条件下的流场分布 ,从而对连铸过程进行离线分析 ,确定最佳参数 。

水口参数对异形坯连铸结晶器内流场的影响

依据湍动能理论 ,本文建立了结晶器内钢液的三维湍流模型 ,开发了计算程序 ,研究了不同水口状态下异形坯结晶器中钢水的流动特性。利用本模型所得计算结果与实测结果吻合较好 ,并可对现场生产进行离线分析。

马钢异形坯连铸生产及工艺研究

根据异形干坯的特点和马钢生产经验，对异形坯连铸的主要工艺特点进行了分析，并给出了马钢的实际顺行生产参数，认为异形坯连铸关键是成分优化、合适的保护渣、低过热度浇注、合理的二冷制度和比水量，对含Nb钢连铸，矫直温度大于900－930℃。

异形坯连铸离线动态二冷控制模型的研究与开发

针对异型坯连铸二次冷却过程,基于凝固传热理论建立其二维凝固传热模型,采用非等间距网格离散空间区域,采用显式有限差分算法离散传热方程。以铸坯温度为控制目标建立了PID反馈控制模型。应用Visual Basic 6.0程序设计语言,开发了连铸二冷区离线动态配水控制软件,在铸坯拉速、浇铸温度和钢种发生变化后,该配水控制软件能够对进入二冷区的铸坯信息实行全程跟踪、记录、显示并动态地分配二冷各区的水量,保持铸坯温度分布的稳定。该软件界面友好、通用性强,运行结果证明其控制效果良好,从而为异型坯二冷水量实时动态控制系统的开发奠定了基础。

异形坯连铸结晶器中钢液三维流场分析

建立了异形坯连铸过程中结晶器内部钢液三维湍流模型 。

开合式水冷模铸异形坯轧制H型钢研究

为了解决轧制 H型钢所用坯料与多规格、小批量的市场需求的矛盾 ,提供一种经济的供坯方法 ,开发了开合式水冷模铸异形坯技术。生产实践证明 ,用开合式水冷模铸异形坯轧制凸缘断面型钢 ,比连铸异形坯和矩形坯更适应多品种、小批量的要求 ,型钢厂可获得巨大的经济效益。异形坯的表面和内部质量高于模铸坯 ,生产成本低于连铸异形坯 ,生产线建设费用是连铸异形坯的 5

异形坯/矩形坯兼用型多流连铸机工艺技术及设备

介绍了异形坯/矩形坯兼用型多流连铸机工艺特点、设备结构及主要生产技术。根据生产异形坯或矩形坯,采用不同的生产工艺技术和更换不同的设备结构组成等,如浇注模式、冷却制度、辊列、结晶器和扇形段结构选择等,特别是异形坯浇铸时在二冷段特有的吹水器等。

减少连铸异形坯表面纵裂纹缺陷的实践

本文分析了连铸异形坯表面纵裂纹产生的原因，并依分析结果采取了选择合适的保护渣、弱的一次、二次冷却制度、维护良好的结晶器、适宜的浇铸温度及拉速等控制表面纵裂纹缺陷的措施，生产实践表明这些措施对降低异形坯表面纵裂纹发生率效果显著。

薄腹板近终形异形坯连铸过程温度场数值模拟

采用有限元数值模拟计算了薄腹板异形坯连铸温度场，分析了不同拉速、比水量对连铸过程温度、坯壳厚度和液芯长度的影响。结果表明，异形坯不同位置的温度和坯壳厚度不均匀，当异形坯腹板较薄时，腹板处凝固传热较慢，尺角处坯壳最薄；拉速每提高0．1m／s，液芯长度增加1．19～1．62m，异形坯出结晶器时的表面温度平均提高80～100℃，坯壳厚度平均减薄0．8—1．2mm；比水量每提高0．05L／kg，液芯长度缩短0．13～0．14m，异形坯出二冷段时的表面温度平均降低8～16℃。