Heat Transfer and Deformation Behavior of Shell Solidification in Wide and Thick Slab Continuous Casting Mold

With the considerations of the behaviors of shell deformation, mold flux film and air gap dynamic distribution in shell/mold gap, a two dimensional slice-travel transient thermo-mechanical coupled model of simulation shell solidification in wide and thick slab continuous casting mold was developed by using the commercial program ANSYS. The evolutions of strand-mold system thermal behaviors, including the air gap formation and the mold flux film dynamical distribution in shell/mold gap and shell temperature field, and the evolutions of shell deformation and stress distribution of peritectic steel solidified in a 2120 mm wide and 266 mm thick slab continuous casting mold were analyzed. The results show that the air gap formation and the thick mold flux film distribution mainly concentrate in the regions 0–21 mm and 0–7 mm, 0–120 mm and 0–100 mm off the shell wide and narrow faces corners, and thus the hot spots are given rise to form in the regions 15–55 mm and 15–50 mm off the shell wide and narrow face corners. The shell server deformation occurs in the off-corners in the middle and lower parts of the mold. The stress evolution in shell surface is tensile stress, while that in shell solidification front is compressive stress.

气膜结晶器结构与传热分析

采用热阻计算的方法建立了气膜结晶器的传热模型,探讨了石墨环与结晶器间热阻对结晶器传热和结晶器内温度分布的影响,分析了石墨环各种安装工艺对结晶传热和石墨环工作温度的影响,提出了气膜连铸结晶器结构设计新方法。结果表明,石墨环与结晶器间热阻增大,石墨环的工作温度升高,导致工艺稳定性降低;间隙配合会使润滑油固结在石墨环表面,导致石墨透气性降低,无法形成气膜。试验验证了理论分析结果。

连铸方坯凝固传热过程的研究

针对某钢厂180 mm×180 mm断面的方坯连铸机的主要参数,建立了二维非稳态凝固传热模型.模型充分考虑了铸坯的凝固潜热和材料热物性参数随温度变化的情况,应用有限差分法求解并用C#语言编制相关程序.模型充分地细化了结晶器中实际边界条件,在结晶器内部考虑了铸坯各部位气隙的不均匀性,并比较分析了结晶器中气隙的存在对铸坯角部温度的影响.分析了拉速、过热度以及冷却强度对铸坯表面温度、液相穴深度以及出结晶器坯壳厚度的影响.

连铸用气-水雾化喷嘴的传热特性

报导了一种气—水雾化喷嘴的测定结果,并与一种水喷嘴进行了比较。研究表明,采用气—水雾化喷嘴时,铸坯二冷的传热系数不仅和水流密度有关,而且与喷射状况,诸如水滴直径,水流密度、气-水雾化喷嘴的用气量等条件有关.

浅析影响SCR法铸坯质量的因素

分析了SCR连铸连轧工艺生产铜银合金导线时,铸坯凝固的热阻界、铸模的传热条件、铸坯组织的控制对产品质量的影响。

连铸二冷气雾冷却传热过程的试验研究

设计并搭建了连铸二冷气雾射流热态传热试验装置,进行了连铸二冷区钢板试样冷却过程的模拟。通过在试样内部布置热电偶测量试样实时温度值,利用一维非稳态导热反问题计算法反算了表面温度、表面传热系数和表面热流密度。结果表明,试样气雾冷却过程中其表面热流密度随喷射过程呈现波动起伏,在射流冲击区宽度方向上呈现中心大,边部小的趋势,平均对流传热系数为2 454.6W/(m2·K)。

Q235B钢矩形坯在结晶器中传热凝固行为的研究

将连铸过程连铸坯凝固收缩、鼓肚变形、气隙、保护渣及结晶器传热进行耦合求解,开发出了适用于165 mm×225 mm的Q235B钢矩形坯连铸过程中钢水传热凝固的计算模型,并利用该模型对拉速1.5 m/min工况下结晶器内连铸坯的传热凝固行为进行了详细计算。计算结果表明连铸坯宽面温度在气隙分布的影响下呈不均匀分布,且与现场坯壳比对研究可以发现振痕的形成分成了4个阶段,第1阶段发生在距弯月面0~0.17 m,高温区分布法向与拉坯方向垂直,法向垂直于拉坯方向的振痕形成;第2阶段发生在距弯月面0.17~0.26 m,温度分布呈现W形,法向与拉坯方向平行的振痕形成;第3阶段发生在距弯月面0.26~0.36 m,宽度方向温度进一步均匀化,法向与拉坯方向平行的振痕进一步向均匀化发展;第4阶段发生在距弯月面0.36~0.80 m,连铸坯宽面宽度方向的温度分布趋于稳定,振痕也趋于稳定。现场漏钢坯壳的振痕形貌图与计算的温度分布图相似,计算模型可以用来解释该工况下连铸坯的传热凝固行为。现场加大结晶器锥度和调整结晶器铜管刚度,漏钢率和铸坯鼓肚及脱方超标比例显著下降。