振动激发金属液形核过程机理的研究

振动激发金属液形核技术特征是:当一种振动冷却棒插入金属液内时,棒体表面将迅速形成大量的细小晶粒,这些晶粒可被连续不断地弹射至金属液中,成为凝固过程中等轴晶的形核核心。采用30%氯化铵水溶液进行了物理模拟实验,探讨了振动激发金属液形核过程机理,结果表明:振动激发形核过程中产生的晶粒始于晶核发射器棒体与氯化铵水溶液之间的接触界面;振动和冷却促进了溶液表面结晶雨的形成;为了防止凝固坯壳在棒体表面快速长大,应通过对振动和冷却工艺进行控制,确保棒体表面的温度介于溶液的固、液相线温度之间,从而促进晶体的游离。

马钢CSP工艺漏斗型结晶器铜板温度检测及传热分析

为了获得求解薄板坯流动、传热凝固模型的合理热流边界条件,并为揭示结晶器铜板及铸坯裂纹的形成机理提供参考依据,应用马钢薄板坯连铸机中结晶器温度监测软件在线采集了不同工况和不同时刻的铜板温度,分析了结晶器铜板温度的变化规律;在此基础上,结合实际冷却参数和铜板实测温度,计算了在不同拉速下浇注断面分别为1 275 mm×70 mm和1 525 mm×70 mm的SPHC钢种时的结晶器热流场。结果表明,相同条件下结晶器铜板温度和热流密度的分布具有相似的规律性,它们在结晶器纵向上呈逐渐下降趋势,而在横向上也存在明显的波动,靠近弯月面时这种波动尤为剧烈;采用相同水口和结晶器浇注宽度分别为1 275 mm和1 525 mm的铸坯时,结晶器铜板温度和热流密度在宽度方向上的分布总体上分别呈现为"M"和"W"形状,即铜板温度及热流密度的最高值分别位于铜板宽度方向的1/4处和中心线部位;拉速为4.5 m/min时,结晶器铜板最大热流密度可达到4.6MW/m2。

薄板坯连铸结晶器模拟的现状和发展趋势

从薄板坯连铸结晶器铜板及铸坯的传热和应力数值模拟研究入手,分析目前应用数值模拟方法在模拟薄板坯连铸结晶器内钢水的流动传热及应力状态的研究现状,并展望薄板坯连铸结晶器数值模拟的研究方向。

降低过热度对方坯凝固组织的影响

结晶器内钢液过热度的降低可以促进柱状晶向等轴晶的转变和提高等轴晶率,从而有利于铸坯组织的均质化。基于上述原理,设计和制造了可用于降低钢液过热度的冷却水口,并在方坯连铸机上进行了工业试验,分析了低过热度技术对方坯凝固组织的影响。结果表明：采用冷却水口以后,结晶器内钢液过热度的下降幅度可达14℃,铸坯的等轴晶率提高了8%-24%,中心偏析和缩孔严重程度有所降低。

CSP和FTSC工艺结晶器的冷却结构及传热能力

结合实际生产数据,比较和分析了CSP及FTSC工艺结晶器的冷却结构及传热能力,结果表明,热流密度计算模型中,FTSC和CSP结晶器内传热区高度分别为1 200 mm和1 010 mm,相同工况下二者的传热能力相近;CSP结晶器采用42条凹型水道及20条内径11 mm的圆型水道进行组合冷却,FTSC结晶器采用72条内径14 mm的圆型水道进行冷却;弯月面处FTSC结晶器铜板热面温度高于银铜的再结晶温度,铜板将发生局部变形,这是造成镀层龟裂或铜板裂纹的主要原因。