中频感应加热在连铸直轧过程中的应用及发展

感应加热是一种环保高效的加热方式。综述了近年来感应加热在国内外研究现状及感应加热技术在连铸直轧过程中的应用及发展趋势,并介绍了数值模拟在连铸直轧感应加热过程中的应用。

提高连铸直轧工艺连铸坯温度的途径探讨

连铸坯的温度是决定连铸直轧工艺顺利实施的前提和保障,分析了提高连铸坯温度的各种方法,如提高拉坯速度、优化二冷区水量、用液压剪更换火焰切割、配置保温辊道、配置快速输送辊道。对采用连铸坯补温加热、设置合理的连铸-轧钢运行节奏等措施也进行了论述,并展望了提高连铸坯温度未来的技术发展方向。

长材连铸直轧工艺及其在宝武的应用进展

随着双碳时代的到来,钢铁企业节能减排的形势越来越迫切,连铸直轧等高效短流程工艺也越来越受关注。介绍了长材连铸直轧工艺及其关键技术和工艺难点,调研了普瑞特WinLink和达涅利MIDA两类直轧技术的特点,分析了该技术在国内外棒线材连铸直轧工艺的应用情况;同时,结合宝武集团长材生产的发展,介绍了昆钢红钢高线和重庆钢铁双高棒连铸直轧技术的应用进展,为国内长材连铸直轧工艺的应用提供了借鉴。

板坯连铸直轧感应补热有限元分析与试验

为减少连铸与热轧工序之间坯料再加热的能源消耗,连铸直轧技术蓬勃发展,其关键技术之一在于连铸与轧制工序之间的补热工艺。针对板坯连铸直轧实际生产中对补热工艺的要求,建立了纵向磁通和横向磁通感应补热有限元模型,分析了板坯的补热过程。结果表明,纵向磁通对板坯表面整体补热效果好,但无法解决板坯边角温度偏低的问题;横向磁通可有效地对板坯边角进行局部补热;选择合适的电流大小和板坯移动速度,可使板坯温度分布更均匀。同时,使用自制的感应补热样机做补热试验,对补热效果进行检验,所得的试验结果与模拟结果一致。分析结果对板坯连铸直轧在实际生产中的感应补热工艺具有指导意义。

连铸坯直轧技术在棒材生产线的应用

宣钢公司棒材生产线对热送区域进行了系统改造,新增分钢机、拨钢机、摆动辊道及弧形辊道,将热连铸坯由原来的多支成组摆送在移钢链分钢单送方式,改为红坯单只直接拨钢直送方式。连铸坯切割完后走南线辊道,至完全入炉时间缩短了60 s,连铸坯入炉温度由650℃提高至800℃,煤气消耗由243 m^3/t降为150 m^3/t,比改前低93 m^3/t,年节约煤气效益1 200多万元。通过开展连铸直接轧制试验,连铸机拉速为3 m/min,连铸坯上冷床,由分钢机拔至北线旋转辊道,快速输送至1#轧机,开轧温度为900℃。通过对连铸坯热送进行优化,大幅降低了能源消耗,增强了企业市场竞争力。

连铸红坯直轧的工艺实践

介绍宏大钢铁连铸红坯直轧的工艺实践,并对试生产情况作简要分析,提出合理的优化工艺思路。

薄板坯直轧微合金钢

对国外研究用薄板坯直接轧制生产钒一铌和钛一钒一铌系统微合金钢的情况做了介绍。这种实验模拟将厚度为50mm板坯轧制成7mm厚的钢带，使原始奥氏体晶粒度降至16～28μm，转变后的铁素体晶粒度达到4．5～5．9μm。在热轧过程中，立方形状的、颗粒度大（20～60nm）的钒一铌一碳氮化物沿原始奥氏体晶界析出，对钢基体起弥散强化作用的颗粒度不大于15nm的钒一铌碳氮化物在轧后模拟卷板过程中（500700℃）沉淀析出。钒一铌系统微合金钢中加入微量钛，在轧制过程中将在奥氏体中提前沉淀析出大颗粒（50～300nm）的钛一钒一铌碳氮化物，从而降低了可在卷板过程中沉淀析出的碳和氮量，同时减少了弥散强化钢基体的细颗粒钛一钒一铌碳氮化物的量，钢的屈服强度也随之下降。这次试验轧制获得了高屈服强度YS487～632MPa并有良好韧性和延伸性能匹配的微合金高强度钢板。论述了我国对美国NUCOR钢厂连铸薄板坯直轧的X65管线钢的质量分析情况，并同具有类似化学成份的传统热连轧管线钢做了比较。对美国用这种X70X80强度级管钢板制造卷曲（挠性）油管情况做了介绍。

基于ANSYS的连铸坯感应加热温度场数值模拟

应用感应加热理论,建立了电磁场与温度场耦合的有限元数学模型,利用大型通用有限元分析软件ANSYS对钢坯的感应加热过程进行了模拟分析,得到了随时间变化的工件温度分布图,并分析了感应加热整个温升过程的特点与影响因素,结果表明,通过调整加热装置的频率、激励电流等工艺参数,可以达到铸坯均温的目的。

板坯直轧感应加热的有限元模拟

针对板坯连铸直轧过程中的感应加热技术进行研究,综合运用纵向磁通和横向磁通2种感应加热方式解决板坯补热问题。以板坯空冷温度场结果为基础,建立板坯感应加热有限元模型。通过VB对ANSYS的二次开发调用,实现板坯和线圈相对运动过程中感应加热的三维有限元模拟。结果表明:经过纵向磁通感应加热后板坯边角温度仍然偏低;横向磁通感应补热能有效提高板坯边角温度,2种方法的结合使用对于板坯直轧的实现有一定的指导意义。

高速棒材生产线工艺及设备概述

介绍了高速棒材生产线的最新技术,通过高棒车间的生产工艺布置、设备设计特点和运行情况,介绍了当今最具有代表性的现代化高速棒材车间的工艺与设备特点。

轧钢领域棒线材生产方面三项高效节能新技术

在小型轧钢领域,推荐介绍3种节能高效的工艺技术。棒材减定径机组,棒材大盘卷生产线工艺与装备,棒线材连铸直轧技术。

连铸恒温出坯电磁感应加热温度场分布与演变

连铸恒温出坯是实现连铸直轧的有效手段,为了实现圆坯恒温出坯的目的,依据感应加热原理提出在连铸坯切割段变功率感应加热恒温出坯的方法,通过数值模拟研究了恒温出坯方法的可行性。研究发现,通有交流电的感应线圈在铸坯内部产生磁场和感应电流,上述物理场主要集中在铸坯表面。此外,感应电流产生的焦耳热对连铸坯起到均温作用,均温效果随着电流频率或铸坯移速的增大先增强后减弱。研究表明,变功率感应加热实现圆坯连铸恒温出坯的方案是可行的。为了优化感应加热功率,建立了感应线圈加热功率计算模型。根据感应线圈加热功率计算模型,实现恒温出坯的加热功率与连铸坯几何尺寸、物性参数、初始温度、运动速度和线圈长度密切相关。