电磁搅拌作用下水口深度对液面波动的影响

结晶器内液面波动会影响连铸坯的质量,施加电磁搅拌使钢液的液面呈旋转抛物面。电磁搅拌电流过大或拉速过高会造成保护渣卷渣现象,对铸坯质量造成不利的影响。以某钢厂?250 mm连铸圆坯结晶器电磁搅拌为研究对象,采用电磁-流体单相耦合的方式及流体体积函数VOF模型,建立描述结晶器电磁搅拌作用下液面波动的数学模型,研究电磁搅拌作用下浸入式水口深度对液面波动的影响。研究表明,通过增大水口深度,能够改善因电磁搅拌强度过大或拉速过大造成的卷渣现象,减小水口附近的液面波动。

水口浸入深度对结晶器内钢液流场与温度场的影响

采用软件CFX4.3和新的结晶器入口速度赋值方法,数值模拟了水口浸入深度150～450 mm时板坯结晶器内钢液的速度和温度分布。结果表明,随着水口浸入深度的增加,结晶器内钢液流场和温度场的基本特征保持不变,但上部回流区范围增大,下回流区的涡心下移;窄面所受的向上和向下的最大剪切力的值变大,峰值出现位置下移;窄面热流密度峰值的位置下移,浸入深度为300 mm时,热流密度的峰值最小;射流对窄面撞击点的位置也随之下移;弯液面处钢液的水平速度呈逐渐减小的趋势,反映自由表面波动的F数逐渐变小。对于侧孔倾角为向下15°、结晶器截面为1 200 mm×250 mm、拉坯速度为1.0 m/min的工况,最佳的浸入深度为300 mm。

水泵吸水口临界淹没深度及其近场水力特性试验研究

通过试验观测水泵吸水管附近旋涡生成、发展的过程,得到了吸水口临界淹没深度与流量的关系式;同时应用粒子图像测速(PIV)技术,对吸水口近区流场进行了多方位、多断面连续拍摄,获取了全场瞬时及时均的流速场和涡量场,定量显示了吸水口周围流速分布、旋涡位置及大小等水力特性。

连铸不同水口浸入深度下结晶器内钢水流场和温度场的数值模拟

利用ANSYS Fluent软件对现场浇铸1200mm×244mm断面连铸坯在不同水口浸入深度下结晶器内钢水的流场和温度场进行数值模拟计算。结果表明，当水口浸入深度为110mm时，自由液面的最大流速为0．166m/s；当水口浸入深度增加至130mm后，自由液面的流速降至0．127m／s，但水口浸入深度在130～170mm之间变化时，自由液面的流速波动不明显。不同水口浸入深度下结晶器内上旋流钢水大部分温度为1516～1518℃，下旋流钢水温度基本为1514～1516℃，温度分布比较均匀，水口浸入深度对自由液面的温度没有明显影响。

板坯浸入式水口浸入深度对结晶器粘结的影响分析

本文通过对炼轧厂4#板坯连铸机浸入式水口浸入深度进行研究分析,研究不同浸入深度对于结晶器内发生铸坯坯壳粘结的影响,在不改变目前保护渣性能的前提下通过调整水口浸入深度,大大降低了粘结频次,杜绝了由于结晶器内铸坯坯壳粘结导致的漏钢事故。

太钢结晶器梯形水口不同工况的水模型试验研究

针对太钢二炼钢(新区)1235×200(mm)断面的连铸结晶器,在现用的梯形水口下,研究了不同拉速下的水口插入深度对结晶器内钢液流动的影响,提出了最佳的水口插入深度,取得了较好的现场应用效果。

25CrMnMo钢表面缺陷成因分析及控制

通过宏观形貌观察、微观组织(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,分析了25CrMnMo钢管生产过程中表面缺陷产生的原因,并进行了系统优化。通过对25CrMnMo钢的理化性能分析,发现钢管表面宏观缺陷存在结晶器保护渣剥落现象,而微观分析发现钢管皮下含有许多大尺寸FeO-Na2O-Al2O3-CaO不规则夹杂物。同时,将钢管表面缺陷处夹杂物成分与长水口、浸入式水口以及炉渣成分、结晶器内保护渣进行对比分析,发现钢内夹杂物中Na、Al为结晶器保护渣的代表元素,推断原工艺条件下,卷入且来不及上浮的结晶器保护渣在凝固前沿时被凝固坯壳捕获,并形成表面及皮下夹杂缺陷是25CrMnMo钢管出现缺陷的主要原因。通过将浸入式水口的插入深度由80~130 mm改为90~130 mm,电磁搅拌电流由300 A降为200 A,频率3.0 Hz不变等降低卷渣指数的措施,有效改善了25CrMnMo钢结晶器卷渣问题,提高了铸坯质量。

板坯连铸结晶器流场数值模拟

结晶器在钢铁的生产流程中承担着钢液凝固的重要任务,对连铸坯质量有重大影响,合理的结晶器流场对于减少连铸坯质量缺陷有积极的作用,其中连铸坯拉速、浸入式水口倾角、水口浸入深度及氩气流量是影响结晶器流场和钢渣界面稳定性的重要因素。通过数值模拟的方式,分析上述工艺参数对某厂生产1650 mm×200 mm板坯连铸结晶器流场和钢渣界面的影响,当拉速为1.2 m/min、水口浸入深度145 mm、水口倾角为15°、吹氩量4 L/min时可获得较为理想的流场形态,为制定合理的生产工艺提供理论性的参考。

减少冷轧低碳钢轧材表面夹杂缺陷实践

针对冷轧低碳钢轧材表面夹杂缺陷问题,分析主要原因是结晶器保护渣卷入钢水导致,采取优化保护渣理化性能,优化铸机拉速、水口浸入深度和氩气流量等措施后,降低了卷渣风险,冷轧低碳钢表面夹杂缺陷指数由4降至1,提高了产品表面质量。

水口插入深度对连铸机结晶器内钢液流动的影响

应用三维流动过程计算机模拟软件 ,研究了首都钢铁公司板坯连铸机结晶器内的钢液流动过程。在此基础上模拟计算四种水口插入深度对流动形态的影响 ,确定出在现有水口倾角和拉坯速度情况下 ,2

200系连铸坯边部纵裂原因及控制

针对复产后广东省高端不锈钢研究院有限公司200系不锈钢连铸板坯出现批量头坯边裂的问题,通过观察表面缺陷类型、边裂形貌特征,结合连铸工艺条件、钢水质量以及连铸机结晶器状况,分析了板坯边部纵裂的主要原因,提出了改善结晶器水宽窄面水量,调整钢水过热度以及浸入式水口插入深度等改善铸坯边裂的措施,取得了明显的效果,铸坯表面边裂得到了有效控制,发生率从80%降低到25%以内,产品质量大幅提高。

板坯连铸机漏钢成因分析及预防措施

本文分析了酒钢二炼钢板坯连铸机漏钢事故产生的原因及采取的预防措施,采取相应控制措施之后,目前酒钢二炼钢常规板坯连铸机漏钢事故得到了有效的控制。

板坯连铸浸入式水口浸入深度对卷渣行为的影响

板坯连铸中,浸入式水口浸入深度对保护渣卷入有着非常重要的影响。针对某厂板坯结晶器流场、钢液表面流动情况展开研究,通过数值模拟对不同浸入水口浸入深度进行对比分析,并采用水模型试验进行验证。结果表明,浸入深度为100 mm和110 mm时,结晶器液面表面流速较高,最高分别为0.215 m/s和0.210 m/s;浸入深度为120 mm和130 mm时,表面最高流速分别为0.181 m/s和0.179 m/s,表面流速在接受范围之内,卷渣几率较小。对水模研究发现,浸入深度为100 mm和110 mm时旋涡现象明显,液渣层不对称,并存在卷渣现象。综合考虑,当拉速1.65 m/min时,该研究水口浸入深度在120~130 mm较为合理。

连铸结晶器内气泡运动行为及影响因素

为了研究连铸结晶内气泡的运动行为及影响因素,采用了改进的数学模型对气泡在钢液内的运动行为进行了模拟.数学模型考虑气泡的弹开、聚合以及破碎行为,分析了不同拉速和浸入深度对气泡分布范围、含气率以及气泡平均直径的影响.研究结果表明:初始直径较小的氩气泡在水口内的运动过程中会发生碰撞聚合,生成大气泡.相同拉速下,气泡的分布范围和含气率随着水口浸入深度的增加而增大,气泡平均直径随浸入深度的增大而减小.相同浸入深度下,气泡的分布范围和含气率随着拉速的增加而增大,气泡平均直径随拉速的增大而减小.拉速对气泡直径的影响大于浸入深度的影响.

304不锈钢条形鳞折缺陷的原因分析和改进措施

对304不锈钢热轧酸洗后板带表面条形鳞折缺陷用扫描电镜分析,缺陷部位有Na+和K+,确定为该缺陷在连铸卷渣产生,通过对条鳞缺陷的工艺对比,主要是连铸拉速、水口插入深度、保护渣含碳量和氟离子影响卷渣过程,通过对拉速、水口插入深度、保护渣含碳量和氟离子调整,该缺陷得到有效控制。

小方坯连铸机角裂漏钢事故分析及控制

本文对2#小方坯连铸机角裂漏钢事故产生的原因进行分析,事故原因主要有浸入式水口浸入深度过深、浸入式水口不对中、二冷室托辊磨损严重和二冷零段排管设计缺陷。针对原因分析,通过制作和使用专用工具,实现了水口浸入深度和对中的精确控制;对二冷室托辊材质进行改进,使用球墨铸铁材质二冷室托辊,彻底解决了托辊辊面磨损严重的问题;重新设计改造二冷零段排管,改造之后零段水嘴喷出的二冷水能全部、无死角地覆盖到出结晶器下口的坯壳上,同时零段二冷水水量较改造前上升4~5 m^(3)/h,坯壳出结晶器后的冷却效果明显增强。措施实施后取得了较好的效果,至今两年时间里2#连铸机再未发生过角裂漏钢事故。

消除结晶器内钢水卷渣的生产实践

介绍了福建三钢炼钢厂HRB400E方坯在棒材厂轧制出现翘皮质量异议的情况.分析表明,产生翘皮的原因是保护渣卷渣.通过优化连铸工艺,重点调整水口浸入深度,得出:当浸入深度控制在70～ 120mm时,铸坯卷渣得到有效消除,轧制过程中不再出现因卷渣导致的翘皮.

板坯连铸机漏钢成因分析及预防措施

本文分析了酒钢二炼钢的板坯连铸机漏钢事故产生的原因及采取的预防措施,采取相应控制措施之后,目前酒钢二炼钢常规板坯连铸机漏钢事故得到了有效的控制。

漏斗形结晶器液面流场物理试验与数值模拟分析

当FTSC薄板坯连铸机生产拉速提高到4~6m/min时,浸入式水口通钢量增加,结晶器内流场扰动加剧,卷渣率提高,对生产顺行及铸坯质量都将产生重大影响。因此,为了解结晶器液面流场,根据实际生产情况,制作了1∶1的结晶器水物理模型,并通过Fluent软件对结晶器液面流场进行了数值模拟,研究了水口浸入深度及拉速对液面流场的影响。结果表明,在水模型物理试验中,水口浸入深度恒定为130mm时,拉速在4~6m/min范围内,结晶器表面流速随着拉速的提高而增大,其最大值范围为0.401~0.693m/s;在6m/min恒定拉速下,水口浸入深度在130~190mm范围内,结晶器表面流速随着水口浸入深度的增加而减小,其最大值范围为0.503~0.690m/s。在数值模拟中,水口浸入深度恒定为130mm时,拉速在4~6m/min范围内,结晶器表面流速随着拉速的提高而增大,其最大值范围为0.50~0.75m/s;在6m/min恒定拉速下,水口浸入深度在130~190mm范围内,结晶器表面流速随着水口深入深度的增加而减小,其最大值范围为0.65~0.75m/s。结晶器表面流速随着距水口中心距离的增大有先增加后减小的规律。

板坯表面纵裂纹分析及控制措施

通过承钢板坯表面纵裂纹的产生原因,分析了结晶器冷却制度、连铸保护渣性能、钢水成分、浸入水口插入深度的影响因素,提出了改善纵裂纹的措施,表面纵裂纹得以有效的控制。