台车式热处理炉热处理过程模拟与分析

热处理是轧辊产品生产过程中至关重要的环节,合理的热处理工艺对轧辊质量具有重要影响。采用数值模拟的方法,系统研究了热处理炉中轧辊不同摆放位置对炉内流场、温度场以及轧辊表面温度场的影响,为制定轧辊的精准热处理工艺,以及提高轧辊产品质量奠定基础。

四辊可逆粗轧支承辊的剥落分析与使用维护

结合某钢铁企业1780 mm热带连轧机粗轧支承辊使用跟踪情况,对支承辊的接触疲劳剥落机理进行深入分析,并提出四辊可逆粗轧支承辊的使用与维护方案。实践表明,通过增大磨削量和增加表面检测可有效避免支承辊剥落现象的发生。

数值模拟技术在铸造轧辊中的应用及展望

以重力铸造轧辊、离心复合铸造轧辊等各类铸造轧辊为研究对象,综述了数值模拟技术在铸造轧辊研发和制造上的应用和研究现状,并结合轧辊技术的发展指出了今后铸造轧辊数值模拟技术的研究方向。

淬火换热系数的计算及实验验证

换热系数的精确计算对提高淬火过程数值模拟精度具有十分重要的意义。为此,本文编写了换热系数计算程序,以42CrMo钢为例,对该程序进行了校核,并据此研究了测温位置对换热系数计算结果的影响,分别计算了空冷及水冷过程的换热系数并通过测量不同直径试样的冷却曲线进行了验证。结果表明:测点位置越接近表面,换热系数计算值精度越高;对于空冷过程,当温度高于487 K时,辐射换热大于对流换热,当温度低于487 K时以对流换热为主;水冷的换热系数与工件表面温度有关,在表面温度为473 K左右时数值达到最大;在本研究的直径范围内(30~280 mm),根据某一直径试样计算得到的换热系数适用于其他直径的工件。

仿型模具在Aseel轧辊制作中的应用研究

阿塞辊辊环的生产一般采用离心铸造生产方式,使用金属冷型直面生产,但该种生产方式存在生产成本高、产品使用性能低的不足。通过将仿型模具应用于阿塞尔轧辊制作中,创新采用多种技术,使产品表面激冷组织致密区得以保留,较大程度地提高了产品的使用性能,同时降低了产品的生产成本。

烧结矿余热罐内温度场的数值模拟研究

为强化烧结矿显热的高效提取,采用CFD软件对烧结矿余热罐内的气固换热过程进行了数值模拟研究,分析了冷却空气进口温度、进口速度对烧结矿与空气之间换热效率的影响。研究表明:冷却空气自余热罐底鼓入,自顶部排出,同罐内高温烧结矿对流换热的过程中,罐内空气在垂直方向上温度梯度较大;随着冷却空气进口温度的增加,出口温度略有增长,但增幅不明显,同时烧结矿的冷却效率略有降低;随着冷却空气进口速度的增加,在冷却前期,较高的空气流速具有较高的冷却效率,冷却后期,较低的空气流速具有较高的冷却效率。

大型轴类零件盲孔芯棒切断技术

对汽轮机等大型设备主轴盲孔套料芯棒切断技术进行研究,根据切断工作原理确定切断刀机构和刀片结构形状,设计了一种盲孔棒料自动切断刀。对切断过程、运动轨迹进行分析,制定适宜的变参数切削工艺,通过试验验证了切断刀能够高效自动切断芯棒。

新型卷取机上夹送辊装配结构优化研究

通过对热轧卷取机上夹送辊的作用、结构、工作原理研究,分析工作条件,受力状况等,经过理论计算和软件模拟,确定了以过盈装配为主双过盈联接方式,采用两端双向定位台,合理解决了新型夹送辊的装配问题,同时通过对隔环结构的优化,减少了夹送辊质量,极大降低了制造费用,提高了生产效率。

燃料配比与钢坯运动轨迹对钢坯加热的影响

采用CFD数值模拟的方法以加热炉内炉气与钢坯的热量交换为研究对象,建立不同燃料配比情况下炉气在炉内传热过程以及钢坯加热过程的数学模型;并探讨步进式加热炉内钢坯运动轨迹同炉膛温度分布的合理匹配方案,从而合理地组织燃料燃烧,达到节能降耗的目的。研究表明,随着高炉煤气中焦炉煤气比例的增加,钢坯的平均温度增加;钢坯的换热效率略有降低。同一燃料配比下,随着钢坯在炉内水平前进位移的增加,钢坯出炉时的平均温度降低;在钢坯的水平前进位移为160 mm时,随着高炉煤气中焦炉煤气比例的增加,钢坯出炉时的平均温度大幅增加;相应的钢坯换热效率变化趋势与上述相同。

球化处理工艺对高速钢轧辊使用性能的影响

对铸态和球化后的高速钢轧辊试样分别在1040℃、1080℃、1100℃和1120℃下进行淬火处理,通过对其显微组织的分析和硬度的测试,得出将球化处理与高温淬火相结合的热处理工艺更能发挥出材料的最佳性能。

余热罐内烧结矿显热回收的实验分析

为了高效回收利用烧结工序的显热,本研究以烧结矿在余热罐内的热行为为研究对象,开展了实验研究。研究表明,冷却时间延长,烧结矿冷却效率降低;降低入口空气温度、加快入口空气流速以及加厚烧结矿料层厚度有利于提高烧结矿的冷却效率。随着入口空气温度升高,烧结矿EX回收率先增加后降低,并于70℃时达到EX回收率峰值;入口空气流速提高,EX回收率升高;增加烧结矿料层厚度,EX回收率先增加后降低,并于850 mm达到峰值。

热带轧机EC立辊结构设计及装配技术研究

针对热带轧机EC立辊的设计制造工艺,介绍了EC立辊的辊套综合强度、附加作用应力、转矩传递能力、装配结构、装配工艺等。该立辊可有效提高板材边部质量,并延长轧辊使用寿命,提高轧钢生产效率。

板坯连铸过程的凝固传热分析

以D32船板钢250 mm×2400 mm连铸坯为研究对象,采用ANSYS数值模拟的方法建立了铸坯的凝固传热数学模型。通过模拟分析铸坯在结晶器及二冷段凝固冷却过程中的温度变化情况,从而为控制连铸工艺参数以及轻压下技术的应用等提供了理论指导。

连铸轻压下过程的热力分析

以D32船板钢250 mm×2400 mm连铸坯为研究对象,借助ANSYS数值模拟软件建立铸坯在轻压下过程中的热力耦合模型,模拟分析了在轻压下过程中铸坯的变形特点和应力分布规律,为深入解决轻压下过程中铸坯芯部未完全凝固区的温度、相变、收缩等状态较强的指导意义。研究表明,二冷第9段至第11段辊缝逐渐收缩,铸坯厚度方向累积压下量逐渐增大,达到压下的目的;夹辊辊缝的持续缩小,使得铸坯芯部未凝固区被持续挤压减小,铸坯内部未凝固(液芯)部分主要来承担压下辊对铸坯所实施的作用;在轻压下实施过程中铸坯横断面各位置等效应力大小分布为角部>宽面>窄面。

钢铁行业氢冶金技术中氢源问题分析

氢冶金技术是钢铁行业高质量发展的革命性技术之一,其具有较强的技术优势和良好的发展前景。钢铁行业生产规模巨大,规模化实施氢冶金需要大量的、低成本、环境友好型且环保效能和能源转换效率高的氢源,但制氢技术路线又受到经济性和低碳性的制约。因此,本文主要对钢铁行业氢冶金技术中氢的来源问题进行了分析,以期为未来氢冶金技术的开发提供参考。

热轧镶套支承辊的研究与应用

热轧镶套支承辊是采用过盈配合的方法将辊套和辊轴热装配成一整体的复合支承辊,辊套和辊轴采用不同材质,能满足辊身和辊颈的不同功能要求。设计时要综合考虑辊套与辊轴的配合结构、配合性能、与相关部件装配关系、轧制使用要求等多方面因素,其中最重要的是配合结构设计、配合直径及过盈量确定、配合面加工精度、装配工艺。通过实际验证,热装镶套支承辊不仅可以达到整体支承辊相同的轧制效果和使用寿命,同时还能明显提高抗断辊事故能力,使用成本大幅降低,值得在广泛推广应用。

1580热轧锻钢复合支承辊数值仿真分析

以某钢厂1580热轧锻钢复合支承辊为研究对象,针对辊套应力场分布和辊套厚度确定问题,应用大型有限元分析软件ANSYS Workbench对复合支承辊应力和辊套厚度进行了数值模拟。计算结果表明,辊套端部的应力值较中间的应力值较大一些,最大等效应力在靠近辊套的边缘不远处,所以在设计辊套时为减小应力,在边部应设计有倒角;对辊套厚度分别为100 mm、110 mm、120 mm时的应力值进行了计算分析,辊套厚度为110时应力最小,根据计算,辊套厚度选取110较为合适,为复合式轧辊的研制提供了理论依据。

复合轧辊球墨铸铁辊芯铸模底箱优化设计及生产验证

采用传统的铁模覆砂底箱生产的离心复合轧辊经常在辊芯的底颈发现中心疏松缺陷。通过研究分析,一个有利于实现顺序凝固、减少辊芯底颈疏松的新型金属型底箱被设计,并应用ProCAST软件分别对采用传统的铁模覆砂底箱和新型的金属型底箱生产离心复合铸造轧辊球墨铸铁辊芯的凝固过程进行了数值模拟。实际生产和检测结果表明,采用新型金属型底箱模具生产轧辊的球墨铸铁辊芯,辊芯底颈疏松完全去除,底颈金相组织和力学性能得到明显改善。

180无缝轧机新品种管材用辊研究

180PQF无缝轧线为拓展轧制无缝钢管的品种,需对连轧辊的设计进行改进,加宽连轧辊辊身长度,造成现在使用的铸铁连轧辊出现辊身剥落的问题,铸钢连轧辊出现粘钢严重问题,为此进行轧辊材质的改进,研发连轧辊新材质,稳定轧辊性能,提高轧制量,增强轧辊抗事故能力,适应轧线需求。

H型钢用石墨合金钢辊环的研究

H型钢在轧制过程中,存在粘钢现象,一直困扰着轧钢工作者及轧辊生产者。石墨合金钢辊环的研发,很好的解决了H型钢粘钢问题。石墨合金钢采用改良后的化学成分和多级球化处理方法,其基体组织中弥散分布着一定数量的球状石墨,起着自然润滑剂的作用,可使辊环抗氧化铁皮粘附性能得到改善,同时可以提高辊环寿命和轧材表面质量。