坯壳
- 小方坯连铸机角裂漏钢事故分析及控制
漏钢形貌观察漏钢坯壳形貌,角裂漏钢位置主要集中在距离内外弧面角部10～30 mm处,纵向裂口长度30～200 mm不等,其中靠近内弧面角部的漏钢事故居多。角裂漏钢形貌见图1。图1 角裂漏钢形貌2.2 角裂漏钢情况描述对2#连铸机发生的角裂漏钢事故进行统计,发现发生角裂漏钢时的中包温度主要集中在1516～1528 ℃之间,拉速集中在2.8～3.2 m/min之间。最初频繁出现角裂漏钢事故时,分析判断拉速3.2 m/min可能过快,结晶器内初生坯壳厚度过薄导致
四川冶金 2023年6期2024-01-10
- 中薄板坯角部纵向边裂的原因与措施
过程中，高温铸坯坯壳受到各种力的作用易发生变形。超过钢的允许强度和应变是铸坯产生裂纹的外因，钢对裂纹敏感性是产生裂纹的内因，而连铸机设备和工艺因素是产生裂纹的条件。铸坯表面的纵裂纹均是在结晶器内部形成的，产生部位一般在结晶器钢水弯月面附近。坯壳在结晶器内产生微小裂缝，进入二冷区域后，裂缝扩展成为明显的纵裂纹。一般出现纵裂纹的原因是结晶器冷却不均匀，使得初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄的地方产生应力集中，当坯壳所受的应力超过了一次晶粒晶界的抗拉强度时便产生裂纹［
鞍钢技术 2023年1期2023-02-15
- 高拉速小板坯连铸工艺优化与实践
破，结晶器出口处坯壳变薄，铸坯易形成表面裂纹缺陷；另外一方面，由于连铸机拉速提高，结晶器液面波动加剧，铸坯易形成表面渣沟缺陷[1]。为了消除连铸机提速后带来的质量问题，对小板坯连铸机的结晶器锥度、中包稳流器结构形式、保护渣理化指标、设备弧度精度、二冷系统工艺设备开展了研究，查找有可能造成铸坯表面质量缺陷的因素。在此基础上提出了连铸机设备和生产工艺的优化改进措施。3 设备技术改造和工艺优化3.1 板式结晶器铜板锥度设计的优化拉速提高后铸坯在结晶器内滞留时间变
天津冶金 2022年6期2022-12-29
- DM1885不锈钢小方坯连铸机黏结漏钢的原因分析及预防
，造成结晶器壁和坯壳之间的渣膜断裂，润滑不好。影响黏结漏钢的主要因素有以下4个方面：①结晶器保护渣；②结晶器振动；③工艺操作；④铸坯无鼓肚。张勇[4]认为连续铸钢过程中，由于结晶器弯月面的保护渣润滑不好等，凝固初生坯壳与结晶器之间发生黏结。席常锁等[5]认为黏结漏钢的原因还包括设备因素，比如浸入式水口的对中、结晶器铜管的冷却结构、锥度，结晶器的振动质量等。3 鼎铭公司黏结漏钢坯壳的特征由于黏结的坯壳与结晶器保持同步，而其他部位的坯壳向下运动，在这种情况下，
企业科技与发展 2022年7期2022-11-17
- 矩形坯连铸机提高拉速研究与生产实践
铸坯出结晶器时的坯壳厚度、液相穴长度、二次冷却强度等因素有着直接关系，因此在5 号连铸机提速过程中，铸坯出现了脱方、角部裂纹、鼓肚、凹陷等缺陷。本文对连铸提速过程中，铸坯缺陷产生的机理进行研究，对5 号连铸机设备及工艺存在的问题和缺陷进行了剖析，在此基础上提出了改进措施。1 连铸机主要工艺参数及存在的问题1.1 连铸机主要工艺参数2018 年10 月技术改造后的5 号连铸机主要工艺参数如表1所示。表1 5号连铸机的主要工艺参数1.2 存在的问题联合特钢5
天津冶金 2022年3期2022-07-01
- GCr15SiMn钢超大圆坯凝固过程传热研究
固传热过程对铸坯坯壳生长和表面质量具有重要的影响[2,3]。为了提高铸坯质量减少表面裂纹，获得圆坯连铸过程温度分布及坯壳生长过程显得十分重要。随着计算机技术及数值模拟技术的飞速发展，许多专家学者对此进行研究，Yamauchi等人[4]建立了一种结晶器流体与传热模型，通过研究液态钢水渣膜静压力确定钢水的液态渣膜厚度。Hooli[5]认为弯月面下渣相结构决定了渣相改变。通过计算铸坯与结晶器之间的气隙，Nawrat and Skorek[6]重新确认了铸坯与结晶
华北理工大学学报(自然科学版) 2022年2期2022-04-26
- 高速连铸结晶器内凝固传热行为及其均匀性控制
γ）而引发最大的坯壳线收缩，促使结晶器与凝固坯壳之间最大气隙的形成、非均匀凝固加剧[6]，从而使连铸过程中热通量下降、凝固坯壳局部的热点和减薄，导致铸坯表面凹陷、裂纹和漏钢[7].包晶钢已成为难度最大的连铸钢种之一，目前，日本企业中碳钢的最高拉速为2.0 m·min-1[3]，韩国企业的最高拉速为1.8 m·min-1[4]，而我国包晶钢的拉速基本在1.2～1.4 m·min-1之间.为适应行业绿色低碳发展要求和增强自身竞争力，当前企业普遍关注和正在着力发
工程科学学报 2022年4期2022-04-07
- 稀土金属钆在双辊薄带连铸过程中流动、传热和凝固行为的数学模拟
合理分布以及凝固坯壳的稳定生长，将成为应用双辊薄带连铸生产单质钆的关键。近年来，研究者对双辊薄带连铸过程中的流动和传热行为进行了一系列的数学模拟研究。潘丽萍等［7］通过建立二维双辊薄带连铸凝固区的数学模型来计算凝固终点的位置。董建宏等［8］通过三维数学模拟考察了布流器结构、开孔倾角等工艺参数对不锈钢熔池流场和温度场的影响。Xu等［9］利用三维焓-多孔介质混合凝固模型描述了多端口槽形布流系统双辊薄带连铸机内钢液的流动、传热和凝固的基本规律。Xu等［10］也采
上海金属 2022年2期2022-03-25
- Q235B钢矩形坯结晶器锥度优化研究
）；h1为钢液与坯壳之间的传热系数，W/（m·℃）；dm为结晶器中坯壳厚度，m；λm为凝固坯壳的有效导热系数，W/（m·℃）；h0为坯壳表面与铜壁之间的等效换热系数，W/（m·℃）；dc为铜壁厚度，m；λc为铜壁的传热系数，W/（m·℃）；hw为铜壁与冷却水之间的换热系数，W/（m·℃）。在钢液与凝固坯壳界面，用有效导热系数的形式表示钢液流动对凝固边界的传热［12-13］：式中：λeff为有效导热系数，W/（m·℃）；λs为固态钢的导热系数，W/（m·℃）
上海金属 2022年1期2022-01-25
- 包晶钢Q195方坯连铸结晶器液面波动原因分析与控制
得连铸过程中初生坯壳在靠近弯月面区域和角部区域的收缩不规则［9］，造成坯壳生长不均匀，使进入二冷区扇形段的坯壳厚薄不均。在内部钢水静压力的作用下，坯壳于导辊间向外鼓出变形，即“鼓肚”，此时结晶器液面会下降，鼓肚的坯壳到达下一导辊时又被挤压回去，使液面上升，如此反复就形成了液面波动。图1 铁－碳相图包晶反应区钢水［C］质量分数在0.09%～0.17%的区间内时，由图1所示，钢水凝固过程为：L→L+δ→L+δ+γ→δ+γ→γ，研究表明，当钢水［C］质量分数在0
冶金设备 2021年4期2021-10-29
- 影响铸坯拉速的关键因素数值模拟研究
方坯的温度场及内坯壳形成进行有限元仿真，可清楚地分析随温度变化坯壳的形成、增加过程，便于准确地确定小方坯连铸工艺参数以及对产品质量的控制。图1 凝固过程示意图1.1 铸坯传热过程的计算假设(1)忽略铸坯沿拉坯方向上的传热，将铸坯凝固传热过程视为二维瞬态传热问题且认为在垂直于拉坯方向的平面上，铸坯的传热是各向同性的。(2)在整个凝固过程中钢水成分无变化，无偏析现象出现，也就是说在计算过程中，液相线温度和固相线温度始终不变，而在一个温度点上，物性参数恒定不变。
重型机械 2021年4期2021-08-19
- 河钢宣钢1段喷嘴改造提高拉速生产试验
结晶器时有足够的坯壳厚度，坯壳厚度在10～15 mm为安全拉钢范围。3 出结晶器坯壳厚度根据公式：式中：e为坯壳厚度；K为凝固系数；h为结晶器有效高度；v为拉坯速度。计算出拉速v分别为2.4 m/min和3 m/min，K=22 mm/min1/2，h=0.8 m时，坯壳厚度e：坯壳厚度在2.4～3.0 m/min都满足安全坯壳厚度要求。所以在现有的工艺下只要改善铸机铸坯的脱方和喷嘴的堵塞问题，就能满足日产7500 t的要求。4 生产工艺优化与实践4.1
山西冶金 2021年3期2021-07-27
- 包晶钢液面波动的原因分析与控制实践
.1 结晶器初生坯壳的不均匀性结晶器中初生坯壳的不均匀性是造成包晶钢液面波动的根本原因，钢种成分[C] 在0.09%～0.17%的钢液在凝固过程中会发生包晶转变L+δ=γ，发生约0.38%的体积収缩，在浇注过程中，由于结晶器冷却速度大，一般[C]在0.12%左右的钢种凝固收缩量最大[1]，其次，由于钢中添加了其他微合金元素，对包晶成分点会有影响，不同钢种发生包晶反应的实际[C]含量也不完全相同。在结晶器中，坯壳会因收缩过大而与结晶器壁铜板脱离形成气隙，影响
河南冶金 2021年5期2021-04-13
- 超宽板坯表面纵裂纹原因分析及措施
分布不均匀，导致坯壳横向温差大和初生坯壳厚度不均匀[1-2]，同时板坯在凝固过程中，铸坯边角部对铸坯中间区域产生拉伸应力，产生纵向裂纹。1 宽板坯表面纵向裂纹产生原因由于凝固收缩导致结晶器内初生坯壳不均匀，铸坯角部为二维冷却方式，铸坯角部冷却强度大，坯壳收缩大、强度大，铸坯宽面中间区域承受角部坯壳的拉伸应力，在坯壳薄弱处产生纵向裂纹。铸坯出结晶器后，在二冷区受到较强冷却时，会使得纵向裂纹扩展延伸，而包晶反应程度大的钢种和大断面板坯由于坯壳厚度更不均匀和拉应
现代冶金 2021年3期2021-04-04
- 船用曲轴钢S34MnV液芯锻造研究
芯部为液态，不同坯壳厚度的初始模型。锻压过程采用上平砧下平台的FM法，即无曼内斯曼效应的锻造法。利用上平砧下平台产生的不均匀变形，使锻件芯部变形量增大，产生三向压应力，在较大范围内应变均匀分布，有利于压合钢锭的芯部孔洞。由于上下砧变形量很小，在Deform-3D模拟中设置为刚体，上砧运动，压下速度为150 mm/s。初始模型的材料参数如表1所示。表1 有限元模拟初始参数根据模拟的需要，建立模型，锻造开始前完整的有限元几何模型如图1所示。钢锭表面均为自由表面
哈尔滨工程大学学报 2021年2期2021-03-16
- 2205钢种方坯角部纵裂缺陷控制措施
形成，结晶器凝固坯壳不均匀，薄弱处为纵裂纹产生部位[1]。结晶器内坯壳在凝固过程中主要经受以下应力作用：1）坯壳内外表面两侧温差引起的热应力。2）钢水静压力。3）坯壳一方面受钢水静压力向外运动，另一方面由于冷却和凝固而向内收缩，由此产生的摩擦应力。4）双相钢凝固过程为奥氏体、铁素体同时析出且单一相比例不低于25%，复杂的组织相变而产生组织应力和弯曲应力。双相钢坯壳在凝固过程经受热应力最大，组织应力和弯曲应力次之。当结晶器内凝固坯壳经受以上应力导致的变形超过
山西冶金 2020年4期2020-09-17
- 连铸二冷区凝固坯壳厚度的超声检测装置的设计与实践
却，逐步形成凝固坯壳和液芯，坯壳厚度或液芯的大小和位置对连铸过程的操作和铸坯质量的控制至关重要。本项目是为了实现连铸坯凝固成型过程中坯壳厚度和凝固末端位置的在线无损检测，对连铸二冷水、电磁搅拌、轻压下及拉坯速度等工艺参数控制提供实时反馈信息，是实施轻压下、凝固末端电磁搅拌等手段改善铸坯中心疏松与偏析的前提和关键，对消除成分偏析、疏松缩孔等缺陷，获得良好的连铸坯质量及开发高品质新品质钢材具有重要的实践意义。2 连铸坯凝固壳厚度检测研究的现状和未来发展趋势现有
安徽冶金科技职业学院学报 2020年2期2020-08-04
- 应用射钉实验修正厚板坯连铸机轻压下模型的研究
参数。连铸坯凝固坯壳厚度是连铸生产中一个非常重要参数，它直接反映着铸坯的冷却状况和拉速的合理程度。本项目采用射钉法对铸机的坯壳厚度、液相穴长度、凝固系数等方面进行研究，并依据射钉法研究的数据和结果来对铸机的二次冷却、轻压下区间、铸机拉速等工艺参数进行优化调整。传热模型计算结果的可靠性与铸坯所受到的实际冷却条件密切相关。在结晶器区域，铸坯受到的冷却与结晶器进出水量、温差、有效冷却面积相关，利用热平衡原理，可以准确确定出铸坯在结晶器内所受到的冷却强度。实际对传
中国金属通报 2020年5期2020-01-06
- 湘钢工具钢50BV30连铸坯表面凹陷的改善
中出现跑锥度时，坯壳慢慢凝固会收缩，坯壳与结晶器两者之间产生的气隙会变大，热传导开始变慢，坯壳内细晶层在较薄的地方在结晶器之内的凝固速度较快些，就出现了过早集中收缩导致在连铸坯的横截面1/2处产生纵向凹陷[1]。收缩会让坯壳过早和结晶器之间形成不同大小的气隙，这样就会增加热阻，从而使冷却强度减弱，产生有利于柱状晶生长的客观条件。综上看出产生连铸坯凹陷的主要因素是初生坯壳的不均匀性和结晶器与铸坯两者间的气隙行为[2,3]。3 影响连铸坯纵向凹陷因素分析相关文
中国金属通报 2019年10期2019-11-27
- 70 钢铸坯表面渣沟缺陷分析与优化
，同时渣条对初生坯壳进行挤压，致使坯壳向内弯曲（见图1、图2）。在结晶器上行过程中，由于泵吸作用，在该内弯处有较多的液渣被吸入，随着结晶器内坯壳厚度的不断稳定增长，这些过多的保护渣会阻碍该处坯壳由于钢水静压力而产生的向外膨胀，一直持续到坯壳达到足够的厚度，在坯壳与结晶器之间形成稳定的气隙，这种内弯被固定在坯壳上形成渣沟。因为渣圈对坯壳的挤压作用是连续的，因此形成的渣沟也是连续的[2]。由于渣沟的存在，导致该处局部润滑不良，铸坯表面冷却不均，初生坯壳厚度不均
山西冶金 2019年5期2019-11-20
- 连铸机漏钢预报系统应用和开发研究
拉速，修复破裂的坯壳，可以预防漏钢，减少事故损失。2 漏钢预报技术板坯连铸机拉漏事故一般有粘结性漏钢、裂纹漏钢、卷渣（或夹渣）漏钢、其他形式漏钢，其中粘结性漏钢为多数。控制结晶器铜板与坯壳之间的相互作用是避免漏钢的根本措施，铸坯质量也与结晶器与坯壳之间的作用行为密切相关，结晶器与坯壳的相互作用包括热和力的作用，外在表现是热传递和摩擦.所以只有把二者同时监测好，才能更好地控制漏钢。因此，各种漏钢预报方法相继开发出来，具体有如下几种：2.1 基于结晶器热流分析
科技风 2019年2期2019-10-21
- 天钢40Si2MnV钢浇铸稳定性工艺研究
冷却滞后，导致其坯壳凝固较其他3个方向慢。铸坯在热应力作用下易出现裂纹，且在内弧侧的渣沟处坯壳较薄，在热应力的作用下铸坯内弧开裂漏钢。漏钢后残留钢液在铸坯坯壳凝固，不具备测量坯壳厚度条件[1-3]。第3炉2流15：30时角裂漏钢接铸后接铸塞棒控流异常流大15：33时停。漏钢时温度1 510℃，拉速2.2 m/min。处理废钢后2流2次开时塞棒轻微开启流大直接满液位停，废钢留在结晶器中无法再次开。漏钢图片见图1。图1 漏钢样貌图片12流漏钢发为角裂，发生在1
天津冶金 2019年4期2019-09-23
- 降低低合金高强钢结晶器液面波动的工艺实践
程中，较薄的凝固坯壳在二冷段内受到钢水静压力作用产生鼓肚，处于扇形段辊与辊之间空隙处的凝固坯壳将向外鼓出，造成结晶器液面降低；当鼓出的凝固坯壳移动到扇形段支撑辊处时，受到内外弧辊子的挤压作用凝固坯壳向内收缩，造成结晶器液面升高；凝固坯壳在扇形段内运动的过程中反复承受“鼓肚—压回”变形，将引起结晶器液面有规律的周期性波动，见图1所示。由周期性液面波动的波动频率f和拉速V，可以计算出一个液面波动周期内铸坯在扇形段内行走的长度λ，即：λ=V/f(1)图1 铸坯鼓
安徽冶金科技职业学院学报 2019年3期2019-09-20
- 连铸板坯鼓肚有限元分析
得到铸坯宽面中心坯壳厚度随距离弯月面距离的曲线，如图2所示。图2 铸坯凝固状态图2 板坯连铸凝固鼓肚变形有限元分析为简化计算，建模做如下假设和简化：(1)铸坯温度只考虑厚度方向的变化；(2)钢的高温力学性能仅是温度的函数；(3)把液芯简化为空腔，钢水静压力作用于空腔内壁；(4)考虑到结构和边界条件的对称性，取两辊间铸坯的1/4建模；(5)以宽面中心的坯壳厚度作为鼓肚模型的坯壳厚度；(6)辊子为刚体。板坯连铸鼓肚有限元模型如图3所示。鼓肚一般出现在坯壳厚度较
重型机械 2019年2期2019-04-28
- 小方坯连铸机高拉速生产实践
低，结晶器铜管与坯壳间的保护渣膜的稳定性和均匀性可能降低，从而造成坯壳在结晶器内传热不均、摩擦阻力增大，导致坯壳黏结和裂纹，增加工艺漏钢风险[2]。因此，连铸拉速的提高，需要对钢坯质量和生产顺行综合考虑。1 生产现状1.1 铸机基本参数山西建邦集团通才工贸有限公司炼钢厂现有60 t 顶底复吹转炉3 座，70 t 精炼炉2 座，六机六流方坯连铸机3 座，断面分别为150 mm×150 mm和160 mm×160 mm。主要生产钢种为Q195、Q235、HPB
山西冶金 2019年6期2019-03-10
- 薄板坯连铸耐候钢的稳定浇铸研究
置率先凝固为固态坯壳，在此过程中体积收缩坯壳脱离结晶器中间的空隙由熔化的保护渣填充。钢液在结晶器中的整个凝固过程即为钢液向外传热过程，当钢液在结晶器中传热不均时，致使局部坯壳向内褶皱离开结晶器铜板，在热相图上显示为冷齿，热相图显示的冷齿如图1所示。冷齿是出现坯壳凹陷、裂纹等质量缺陷的表现，甚至较为严重的冷齿会导致漏钢事故的发生。图1 冷齿热相图4 造成冷齿的主要因素4.1 钢液温度钢液温度对浇铸状态有较大的影响[1]，钢液温度的高低会直接影响保护渣的融化效
山西冶金 2018年5期2018-11-23
- 板坯连铸结晶器振动参数的优化
晶器振动可以防止坯壳与铜板粘结而发生漏钢事故，同时减少浇注过程铜板与坯壳之间的摩擦阻力，起到改善铸坯表面质量的作用。结晶器振动目的能否实现的关键取决于振动方式的选择和参数的确定。从振动参数研究入手，结合奥钢联板坯连铸机本身特点，选择非正弦运动方式，合理确定了振频、振幅、波形偏斜率等参数，达到了稳定生产、改善质量的目的。1 振动机构设备1.1DYNAFLEX振动装置湘钢板坯连铸机采用VAI开发的DYNAFLEX振动装置，液压缸直接连到结晶器，采用比例伺服阀控
山东冶金 2018年3期2018-07-13
- 结晶器铜板锥度研究现状及发展趋势
是提高生产效率和坯壳质量。结晶器锥度在连铸中是一个重要的控制参数。合适的结晶器锥度可以减小甚至消除由于铸坯凝固收缩而产生的与铜板之间的气隙，使铜板与初生坯壳之间有良好的热交换状态，同时铜板不能对初生坯壳产生额外的压力[1,2]。锥度大小与钢种和连铸参数有关，连铸参数包括结晶器长度、拉坯速度、钢水过热度及润滑剂的选择等[3]。结晶器锥度不足会使坯壳和铜板之间形成气隙，这会极大的增加传热热阻，ChowC等研究得出气隙热阻会占到总传热热阻的80%[4]，蔡开科也
世界有色金属 2018年8期2018-06-28
- 高碳耐磨球钢大方坯连铸过程凝固定律及在轻压下过程中的应用
坯宽面和窄面凝固坯壳的生长规律，将计算结果应用于轻压下过程中并进行现场试验。研究结果表明：模型能精确地获得不同工况下任意位置铸坯凝固坯壳的厚度分布、凝固终点位置及中心固相率。不同碳质量分数的高碳耐磨球钢具有相同的凝固规律：结晶器弯月面至二冷区出口，铸坯柱状晶区的凝固坯壳厚度与凝固时间的平方根呈线性关系，符合平方根定律，平方根定律的修正项与过热度有关；二冷区出口至凝固终点，相应铸坯等轴晶区凝固坯壳厚度与凝固时间的平方根呈非线性关系；根据凝固传热模型计算的高碳
中南大学学报（自然科学版） 2018年5期2018-05-30
- F钢铸坯皮下夹杂物与钩状坯壳的特征分布
皮下夹杂物与钩状坯壳的特征分布超低碳IF钢(无间隙原子钢)主要用于汽车面板和白色家电板,因此对表面质量有着较高的要求。IF钢冷轧板主要的表面质量问题就是线性缺陷,而坯壳所捕获的保护渣夹杂物、簇群状氧化铝夹杂物、“气泡+Al2O3”夹杂是造成这种线性缺陷的主要因素。夹杂物容易在超低碳钢铸坯的近表层聚集,为了消除由此导致的表面缺陷,提高生产的稳定性,生产出高品质的冷轧薄板,需要对铸坯进行表面清理。首钢集团总公司技术研究院的学者使用扫描电镜对超低碳IF钢铸坯中夹
四川冶金 2017年3期2017-04-09
- 27SiMn圆坯表面纵裂成因及预防措施
各种力作用于高温坯壳上，产生的变形超过了钢的允许强度和应变，将会导致漏钢。1.1表面纵裂的缺陷形貌在生产的Φ300 mm圆坯表面存在着宽度≤1 mm、长度为200～5 000 mm不等的沿纵轴向可见纵裂裂纹，表面振痕规则，如图1所示。图1 Φ300 mm圆坯表面纵裂形貌1.2结晶器冷却裂纹的产生是由于结晶器内部的冷却不均和坯壳不均匀生长导致的，属于典型的在第一高温脆性区产生的裂纹。在弯月面处形成的初生坯壳在下行过程中不断生长变厚，因凝固收缩产生的内部应力不
山西冶金 2016年4期2016-10-13
- 板坯连铸结晶器在线调宽过程坯壳运动行为分析
晶器在线调宽过程坯壳运动行为分析封伟华 徐永斌 马春武（中冶南方工程技术有限公司，湖北武汉 430223）将铸坯的凝固收缩导入结晶器在线调宽过程，系统分析了结晶器在线调宽过程中坯壳的运动行为。研究了在线调宽过程中速度设置，调锥过程坯壳与结晶器壁面间的几何关系。结果表明，在线调宽速度与结晶器锥度变化和拉坯速度相关。设定调宽参数时，气隙（或挤压量）是重要的参数。结晶器 在线调宽 气隙结晶器是连铸机的核心部件，其结构、性能直接影响着连铸的生产效率。为提高铸机作业
上海金属 2016年6期2016-09-05
- CONCAST大方坯连铸机末端电磁搅拌位置的优化
，测定了二冷区的坯壳凝固厚度，根据铸坯凝固定律计算了液相穴长度和综合凝固系数分别为30.0、29.5、24.5 m和25.3、25.5、27.1 mm/min1/2，对目前CONCAST大方坯连铸机(5#)的末端电磁搅拌位置进行重新评估，通过计算提出凝固末端电磁搅拌最优安装位置距弯月面距离在11.88～14.99 m之间射钉法； 大方坯连铸； 末端电磁搅拌； 综合凝固系数连铸坯内部中心疏松、中心缩孔和中心偏析是连铸坯主要的内部缺陷.为了提高液态金属的补缩能
材料与冶金学报 2016年2期2016-09-01
- 小方坯连铸粘结拉断事故预防与控制
一下结晶器内初生坯壳的形成和生长特征：钢水从中间包进入结晶器，与铜板接触就会因为钢水的表面张力和密度在钢液上部形成一个较小半径的弯月面。在弯月面的根部由于冷却速度很快（可达100℃/s），初生坯壳迅速形成，而随着钢水不断流入结晶器及坯壳不断向下运动，新的初生坯壳就连续不断地生成，已生成的坯壳则不断增加厚度。已凝固的坯壳，因发生δ-γ的相变，使坯壳向内收缩而脱离结晶器铜板，直至与钢水静压力平衡。此时，在初生坯壳与铜板之间产生了气隙，这样坯壳因得不到足够冷却而
大科技 2016年4期2016-07-13
- 连铸φ600 mm大圆坯结晶器锥度设计
连铸过程中，随着坯壳在结晶器内形成和增厚，坯壳断面要逐渐收缩。为了改善结晶器的传热，结晶器设计向下的锥度。过大的锥度会造成结晶器对坯壳的挤压，导致角部凹陷，坯壳与结晶器之间摩擦增加，加剧结晶器的磨损，还会出现表面增铜。在角部区域由于气隙的作用会形成热点，造成坯壳减薄和裂纹。锥度小会使气隙增大，热流减小，坯壳减薄，容易发生漏钢。伴随着高速连铸技术的发展，发展了双锥度、三锥度、四锥度及连续变化锥度等多锥度的结晶器，多锥度结晶器在纵向形状上更符合结晶坯壳的实际规
重型机械 2016年6期2016-04-07
- 过热度与拉速对连铸特厚板微观组织的影响
数为出结晶器时的坯壳厚度与整体液穴长度。本文基于有限元方法，采用移动边界法对2400 mm× 400 mm特厚板坯的温度场进行模拟，探讨拉速与过热度对坯壳厚度、液穴深度及宏观组织的影响，并通过其模拟结果综合考虑选择合理地拉速与过热度参数。仿真结果表明：过热度为20 ℃、拉速为0.54 m/min的条件时，连铸坯内部质量及生产效率达到较好的状态，为今后连铸钢特厚大型板坯的生产提供理论基础。凝固组织；过热度；铸造速度；数值模拟0 前言特厚板是社会经济发展、国防
重型机械 2016年3期2016-04-01
- AH32钢板坯连铸凝固传热过程数值模拟
热量从铸坯中心向坯壳表面传递，由于铸坯轴向传热比径向传热小得多，故可忽略沿z 方向的传热．基于铸坯在凝固过程中的对称性，取1/4断面处为研究对象．如图1所示，设厚为dx，宽为dy，高为dz 的铸坯微元体，应用二维切片跟踪法得到方坯的传热方程如下［13］:式中:λ 为钢的导热系数，Cp为钢的比热容，ρ为钢的密度．图1 连铸凝固示意图Fig.1 Schematic diagram of solidification during continuous-cast
材料与冶金学报 2015年1期2015-12-23
- 薄板坯合金钢窄面凹陷的控制实践
量2.1.1出口坯壳厚度1#、2#机结晶器高度为1.0 m（相应弯月面距离出口920 mm），3#机结晶器为0.9 m（相应弯月面距离出口820 mm），两种结晶器凝固系数相同，则出口坯壳厚度比较如图2所示。由图2可以看出，3#机铸坯结晶器出口坯壳厚度较1#、2#机薄1～2 mm，易产生凹陷。2.1.2结晶器冷却水流量1#、2#与3#机冷却水流量对比见表2所示。表2 结晶器冷却水流量对比由表2可见，3#连铸机170 mm厚度规格上的结晶器冷却强度比1#、2
鞍钢技术 2015年6期2015-11-03
- 连铸板坯角部横裂纹产生原因与控制
产过程，带液芯的坯壳从结晶器进入二冷区边运行边凝固。在此过程中，坯壳同时承受钢水静压力、弯曲矫直力、热应力、摩擦力、相变力和意外的机械力等共同作用，若坯壳生长不均匀，当上述应力超过凝固前沿钢的高温强度极限和允许应变时，在坯壳薄弱处就可能产生微细裂纹。板坯角部为二维冷却，角部温度一般下降较快，当冷却不均匀或者局部冷却强度过大，板坯弯曲和矫直时，角部温度处于高温低塑性区，在微裂纹处产生应力集中，如果处于脆化温度区，将加速横裂纹的形成和扩展，最终在铸坯的角部形成
鞍钢技术 2015年2期2015-04-25
- 连铸小方坯结晶器装配优化与实践
的。2.2 铸坯坯壳生长特征钢水从中间包进入结晶器，与铜板接触就会因为钢水的表面张力和密度在钢液上部形成一个较小半径的弯月面。在弯月面的根部由于冷却速度很快(可达100 ℃/s)，初生坯壳迅速形成，而随着钢水不断流入结晶器及坯壳不断向下运动，新的初生坯壳就连续不断地生成，已生成的坯壳则不断增加厚度。已凝固的坯壳，因发生δ-γ的相变，使坯壳向内收缩而脱离结晶器铜板，直至与钢水静压力平衡。此时，在初生坯壳与铜板之间产生了气隙，这样坯壳因得不到足够冷却而开始回热
河南冶金 2015年6期2015-03-10
- 方坯连铸机漏钢原因分析及改进措施
钢的主要特点是，坯壳是有一定的弯弧，给人撕裂的印象，但又与裂纹漏钢并不相似。并且，在漏钢后，结晶器内一般没有残留的坯壳。连铸坯壳在形成的时候夹杂着保护渣或是有极大颗粒的高熔点杂物，从而造成热的传递大大减少而形成了坯壳漏钢。出现夹渣漏钢的主要因素有以下几点：第一，当结晶器发生震动的时候，平衡度不够而造成的左右摆度不均衡，结晶器内部的渣子因此被带入钢水中，当其临近坯壳的时候，就会导致传热过低的情况，从而造成坯壳根本不能够耐受钢水所产生的压力，就出现了漏钢事故。
山东工业技术 2014年21期2014-12-24
- 连铸圆坯结晶器锥度优化设计研究
过程中，为了保证坯壳与结晶器壁的良好接触，在设计结晶器时应尽可能确定合适的锥度。锥度过大，坯壳与结晶器的摩擦增加，引起结晶器液面波动，加剧结晶器的磨损，甚至造成粘结漏钢。锥度过小，坯壳与结晶器壁间气隙增大，热流减小坯壳变薄;坯壳生长不均匀性增加，导致纵裂纹甚至发生漏钢。在结晶器锥度优化研究中，数值模拟得到广泛应用［1－3］。通过建立热力耦合模型，分析无锥度结晶器内气隙分布状态，基于最小气隙原理，对结晶器锥度进行一次性优化。优化锥度改善了结晶器与坯壳的接触状
河南冶金 2014年2期2014-12-22
- 小方坯连铸结晶器内热力行为研究
算铸坯温度场以及坯壳厚度［1］，这一模型预测了冶金长度、坯壳厚度以及拉速之间的关系。此后，工业试验对此模型进行了验证［2］。Brimacombe首次提出要把模拟计算与工业试验相结合，这一思想的提出，指导了未来连铸模拟技术发展的方向［3-4］。1982年，二维模型首次由Samarasekera和Brimacombe应用，从此模拟技术进入二维时代［5］。在结晶器内坯壳凝固过程中，不仅发生传热，也会有各种应力应变的作用，Grill、Weinberg等，首次考虑了
河南冶金 2014年3期2014-10-13
- 高效连铸小方坯多级结晶器应用实践
，形成一定厚度的坯壳。目前高效连铸结晶器一次冷却普遍采用水缝管式结构，水缝作为结晶器冷却水通道，结晶器冷却水以9～12 m/s的速度自下而上从水缝中流过，使结晶器具有良好的冷却效果。为实现高拉速，要求结晶器具有足够的冷却强度，主要通过采用高效结晶器铜管和高精度水缝技术实现。高效结晶器铜管内腔几何形状采用连续锥度或多锥度，以适应铸坯的凝固收缩规律，减小坯壳与结晶器铜壁之间的气隙热阻，尤其是减小角部气隙热阻，增加传热效率；水缝采用高精度窄水缝设计，其宽度一般取
中国铸造装备与技术 2014年3期2014-06-05
- 高效连铸小方坯喷淋结晶器应用实践
冷形成一定厚度的坯壳，结晶器应具有良好的冷却效果，使初出结晶器的坯壳厚度均匀且强度足够，避免发生漏钢。目前高效连铸小方坯结晶器冷却方式有水缝式和喷淋式，为提高连铸机拉速，将结晶器水缝式改造为喷淋水冷却，连铸生产实践表明：喷淋结晶器安全可靠，比水缝式结晶器省水60%，延长铜管使用寿命，降低漏钢率，提高连铸作业率。1 连铸结晶器的热传导过程钢液在结晶器内由传热而冷却、凝固、形成坯壳，是一个复杂的结晶传热过程。钢液注入结晶器受到水激冷形成坯壳，继续冷却使坯壳增厚
中国铸造装备与技术 2014年4期2014-03-25
- 二冷强度对连铸小方坯凝固过程影响规律的数模研究
对铸坯温度，凝固坯壳厚度和凝固终点的影响规律.结果表明，随着二冷强度的增大，二冷区内的铸坯表面中心温度降低，而进入空冷区后则逐渐趋于一致.二冷强度每增加10% ，足辊段出口处温度平均降低8℃，二冷一段出口处温度平均降低10.75℃，二冷二段出口处温度平均降低10.75℃，二冷三段出口处温度平均降低9.75℃，铸坯凝固终点缩短约0.168 m.二冷强度;连铸;小方坯;数学模型杭钢40Cr连铸小方坯质量的主要缺陷是中心疏松，而二冷配水制度的优化是改善连铸坯质量
材料与冶金学报 2014年1期2014-03-20
- H08A漏钢原因分析及预防措施
在0.12%时，坯壳有最大的收缩率（0.38%），因而形成较大的气隙，导致坯壳表面与结晶器壁接触面减小，热流最小，形成坯壳最薄，H08A钢碳含量小于0.10%。所以，此因素是影响H08A钢漏钢的主要原因。2.2 结晶器倒锥度对漏钢下线结晶器的倒锥度进行测量，具体情况见表2。表2 对漏钢下线结晶器的倒锥度测量通过表2可以看出，结晶器倒锥度在1.16～1.38，结晶器倒锥度比较小。锥度变小，甚至在一定位置出现负锥度现象。结晶器铜管内腔曲线发生变化[2]，铜管内
新疆钢铁 2014年3期2014-02-10
- 连铸坯脱方成因及对策
过高会使铸坯凝固坯壳减薄，强度下降，在不均匀力的作用下更易产生变形，引起铸坯脱方。2.2 拉速的影响拉速越大，坯壳平均厚度减薄，导致坯壳的强度和刚度较低，初生坯壳产生扭曲变形。据统计，拉速2.4m/min时，连铸坯开始出现脱方；2.6m/min以上脱方废品零星出现；2.8m/min以上脱方废品大量出现。另外，在正常浇铸过程中拉速调节过于频繁，每炉钢水在中间包的温差在10℃内的占81.2%，但是温差10℃内拉速的波动在0.8m/min。2.3 中包水口的影响
新疆钢铁 2014年3期2014-02-10
- 方坯高效连铸关键技术优化设计与应用
结晶器铜壁内凝固坯壳厚度减薄，坯壳与结晶器铜壁之间摩擦力增大，引起漏钢事故增加。因此要求结晶器具有高冷却强度且导热均匀，保证结晶器铜管出口坯壳具有足够强度且厚度均匀，使其能够承受钢水静压力，以避免漏钢。通过对结晶器铜管长度、结晶器冷却水强度、结晶器铜管倒锥度关键技术优化设计，有效提高了结晶器传热效率。(1)适当延长结晶器铜管长度在高速浇铸条件下，拉速增加，钢水在结晶器铜管内停留时间缩短，单位重量钢水带走的潜热减少，凝固坯壳厚度减薄。作为一次冷却，在相同拉速
中国设备工程 2014年5期2014-01-29
- 特大圆坯浇铸水口及结晶器内流场的研究
的热流、温度场及坯壳厚度进行了研究与模拟，唐海燕等［7］、孙开明等［8］对 φ400mm 圆坯连铸凝固传热数学模型进行了研究，刘国平等［9］对φ450mm圆坯连铸采用的定径水口结晶器内的流场进行了研究。目前对特大圆坯连铸研究不多，特别是关于φ800mm以上特大圆坯的相关研究鲜见报道。特大圆坯连铸过程中，钢水在结晶器内的流场、传热凝固、液面波动及液面处钢水的流动状况直接影响着连铸生产过程及连铸坯质量。本文针对φ1000mm特大圆坯，提出一种四孔旋流浇铸水口，
中国机械工程 2013年23期2013-12-05
- 连铸宽厚板坯窄面鼓肚分析与解决方法
积收缩，初生凝固坯壳生长不均匀，易造成铸坯表面的质量问题。为使结晶器内初生凝固坯壳均匀生长，结晶器冷却制度采用弱冷，其结果是出结晶器坯壳厚度较薄，在钢水静压力的作用下，会产生较大鼓肚。表1 3#连铸机主要参数Tab.1 Main parameters of 3#continuous caster表2 Q460C目标成分Tab.2 Composition of Q460C casting slab浇注300 mm厚Q460C钢窄面鼓肚情况如图1所示。图1 3
重型机械 2013年1期2013-12-03
- 板坯连铸结晶器冷却水量控制分析
晶器内宽、窄面的坯壳厚度变化以及角部温度和中心温度的变化。结晶器内宽、窄面铸坯坯壳厚度随时间的变化分别如图2、图3所示。由图中可以看出，拉速一定，结晶器内铸坯宽、窄面的坯壳厚度随时间的推移逐渐增大。图2 宽面坯壳厚度随时间的变化Fig.2 Variation of the thickness of broadside shell with time图3 窄面坯壳厚度随时间的变化Fig.3 Variation of the thickness of narr
武汉科技大学学报 2013年1期2013-11-05
- 唐钢FTSC工艺薄板坯表面纵裂原因及对策
结晶器内弯月面处坯壳的不均匀性，由于力的综合作用，当超过钢的高温允许的强度，就在坯壳薄弱处萌生裂纹，这些微细裂纹出结晶器后在二冷区继续扩展［1］。笔者结合唐钢FTSC工艺薄板坯连铸的现场生产数据，对产生裂纹的炉次和裂纹的位置，炉前及连铸机异常情况的统计，对薄板坯连铸纵裂纹形成机理进行分析，从钢种成分控制、工艺操作、设备保证等方面提出了改进措施，有效的控制和减少薄板坯纵裂纹的产生。1 唐钢FTSC工艺连铸薄板坯纵裂纹的形成机理分析发生纵裂的根本原因是在结晶器
华北理工大学学报(自然科学版) 2013年3期2013-08-05
- 方坯角部纵裂漏钢原因分析及改进*
面角裂漏钢铸坯及坯壳剖面如图1所示。图1 角部表面纵裂漏钢铸坯及坯壳剖面铸坯表面角部纵裂起源于结晶器内的凝固坯壳不均匀，因角部二维传热，角部初始坯壳厚，刚性大，面部中间坯壳收缩后又在钢水静压力作用下紧贴铜壁，其对坯壳角部产生拉应力。偏离角处不属二维传热，同时又是面部传热中最薄弱之处，因此其抗张应力集中在偏离角部某一薄弱部位，当出现鼓肚或脱方现象超过一定值时，应力超过高温坯壳强度，则造成坯壳偏离角部凹陷或纵裂纹，坯壳出结晶器后失去铜管支撑，如果结晶器下口冷却
河南冶金 2012年1期2012-12-07
- 27SiMn圆管坯钢表面裂纹成因分析及改进
，保护渣易被夹入坯壳形成夹渣或粘在铸坯表面形成粘渣。渣子的导热率差，夹渣或粘渣这部分的坯壳冷却收缩慢，其他区域的坯壳冷却强度大，收缩快。在结晶器内生成的坯壳就会出现因收缩幅度不同而产生的应力不平衡的现象，导致裂纹的出现。此外，在设备条件和操作因素不变的条件下，保护渣熔化特性选用不当，液渣层厚薄不一，造成渣膜厚度不均，使局部坯壳变薄也会产生纵裂[2]。自生产27SiMn以来，先后更换了5种保护渣，其理化性能指标见表1。图1 裂纹表面形貌表1 27SiMn圆坯
天津冶金 2012年6期2012-10-23
- 连铸坯的凝固与传热过程研究
且具有一定厚度的坯壳，保证足够的强度，对抗钢水的静压力，减少鼓肚、脱方。结晶器内的凝固：钢水与铜管接触，以100度/S的速度冷却，形成了钢液-凝固壳---铜管交界面。连铸机分为结晶器冷却、二次冷却、空气冷却三个不同的冷却区域。连铸凝固传热包括传导、对流和辐射三种传热方式并存，属于综合传热。二、结晶器冷却1 结晶器的热交换结晶器是一个非常强的热交换器，结晶器内坯壳厚度的生长取决于钢水向结晶器冷却水的传热速率，而传热速率又受到整个过程所需克服的热阻影响，热阻包
中国新技术新产品 2012年19期2012-05-12
- 超宽板坯包晶钢连铸初生坯壳应力的数值模拟
坯包晶钢连铸初生坯壳应力的数值模拟梁志刚1，2，王 楠1，赵 亮1，邹宗树1(1.东北大学 材料与冶金学院，沈阳 110819;2.包头钢铁集团有限公司 薄板坯连铸连轧厂，内蒙古 包头 014010)利用商业软件计算了超宽包晶钢连铸过程中初生坯壳所受应力.研究结果表明，由于包晶反应引起的体积收缩，包晶成分钢种的凝固坯壳表面应力显著大于非包晶钢成分钢种，在距铸坯中心约200～400 mm处应力出现极大值;随板坯宽度的增加，坯壳表面应力增大，应力极值点向坯壳中
材料与冶金学报 2011年3期2011-12-28
- 连铸结晶器多变量系统建模及控制
现连铸结晶器出口坯壳厚度的控制，对结晶器内部钢水凝固传热过程进行数学模拟，利用有限元计算分析和曲线回归的方法建立其出口坯壳厚度生长模型和出口处铜板温度与坯壳厚度的关系；在此基础上，建立以拉坯速度和滑动水口开度为输入、以液位高度和出口坯壳厚度为输出的结晶器非线性多变量模型。通过仿真验证该模型的有效性。针对所建非线性模型，设计自抗扰控制器（ADRC）进行解耦控制。仿真结果表明：所设计的控制器可以达到满意的控制和解耦效果，这说明在所建模型基础上设计出ADRC控制
中南大学学报（自然科学版） 2011年5期2011-02-06
- 方坯连铸机漏钢原因分析及改进措施
漏钢特点。漏钢处坯壳有一定的弧度，不像裂纹漏钢，有撕裂的感觉。而且漏钢后，结晶器内没有残余坯壳。绝大多数夹渣漏钢都是夹渣点刚刚出结晶器便发生漏钢。（2）夹渣漏钢的原因。①结晶器振动。结晶器振动是为了实现新生坯壳与结晶器铜管脱离，但当结晶器振动不够平稳，偏摆过大，就会将结晶器内钢液表面的渣子卷入钢水中，部分没能上浮的渣子就会随铸坯一起被拉出结晶器，当渣子靠近坯壳时就会造成传热过低，坯壳偏薄，无法承受钢水静压力，产生漏钢。②钢水纯净度。钢水纯净度不够、钢水二次
河南科技 2010年1期2010-09-04
- 结合射钉实验与数值模拟对凝固进程精确预测研究
提条件。测定铸坯坯壳厚度和液相穴终点的方法有很多种，如“坯壳穿孔法”、“板坯鼓肚法”、“元素放射示踪法”以及“电磁超声波法”等等。20世纪70年代初，日本三菱重工发明了用射钉法来检测铸坯坯壳厚度的实验方法，并在铸坯坯壳厚度的测试实验中被广泛采用。在对首钢三炼钢板坯连铸液相穴末端的测定中就采用这种射钉的方法。此方法能准确预测局部凝固进程信息，但获得的信息相对滞后。对凝固进程的预测除了采用实验方法外，还可以采用更为精确的方法——数值模拟方法，这也是动态轻压下工
山西冶金 2010年2期2010-01-30