板坯连铸机的升级改造及其结晶器在线热调宽

介绍了中钢设备有限公司对承建的土耳其某钢厂双流板坯连铸机升级改造:将铸坯规格由最大170 mm×880 mm提高到190 mm× 1015 mm,并增加了结晶器在线热调宽功能.考虑到原铸机结晶器宽窄边铜板和背板等主要部件的尺寸均不能满足新的板坯尺寸要求,且调宽机构精度也不能满足在线热调宽的要求,中钢设备有限公司重新设计了结晶器、弯曲段和扇形段5～6,并对扇形段1～4、7～10和其他部分进行了改造.改造后调宽速度为10～ 20 mm/min,调宽过程中拉坯速度为1.0～1.6 m/min,且铸坯质量良好,铸机增产达40％.     

连铸结晶器在线热态高速调宽模型开发与应用

为尽量消除板坯连铸结晶器在线调宽过程中坯壳与铸坯间的气隙,研究了一种灵活、快速、安全、稳定的结晶器在线热态高速调节宽度的方法,既可有效降低调宽过程中拉漏的风险与铸坯缺陷发生率,还可将结晶器两侧同时调宽速度提高至50 mm/min,从而大幅缩短结晶器热态宽度调节时间,可减少因调宽造成的楔形坯切割浪费,对提高铸坯收得率与铸机作业率有着极为重要的意义。根据调宽模型几何机理推导出极限调宽速度的定量计算公式。     

结晶器在线热态调宽液压缸推力计算

结晶器内坯壳变形遵循金属超塑性变形理论,根据金属超塑性变形理论对结晶器在线热态调宽液压缸推力进行了计算,提出了计算结晶器调宽速度的数学模型,得出了拉速与调宽速度之间的函数关系,推导出在线热态调宽过程中液压缸推力的计算方法.     

倒角结晶器在线热态调宽技术的应用研究

倒角结晶器由于边角部坯壳温度及厚度与正常直角结晶器区别较大,在线热态调宽过程中,相比于直角结晶器存在更大的风险。通过倒角结晶器角部夹钢的控制、加强板坯窄面的冷却和支撑及调宽模式优化等方面来解决。     

应用TRIZ创新方法解决结晶器在线热态调宽时的漏钢问题

本文应用TRIZ创新方法,通过DAOV流程对结晶器在线热态调宽时的漏钢问题进行定义、分析和优化。通过对结晶器在线热态调宽时的漏钢问题的定义、分析以及知识库查询,提出解决该问题的三种方案;通过优化阶段的方案评估,选择方案三改变铸机拉速同时改变铜板的锥度相结合作为解决该问题的最佳方案。通过本文的研究,为提高结晶器在线热态宽度调整系统的安全性提供了理论依据,并为解决相关工程问题提供了一种科学高效的方法。     

基于梯形轨迹的高速结晶器热调宽技术

调宽速度是结晶器热调宽技术的重要技术指标。较高的调宽速度可以减小过渡楔形坯的金属切割损耗,在降低浇铸损耗的同时提高铸机作业率。合理的速度轨迹可以保证调宽过程中结晶器窄边对铸坯壳的均匀支撑与传热,避免铸坯缺陷与漏钢风险,是结晶热调宽技术的关键。采用了简单实用的梯形速度轨迹,在锥度调整的同时改变结晶器宽度,可以取得较高的调宽速度。结合调宽运动规律及驱动机构原理推导了速度轨迹的构造函数及参数设定,并给出了最大调宽速度V_p的数学表达式。生产验证表明,调宽过程中运动轨迹平稳光滑,结晶器窄边对铸坯壳的支撑均匀稳定,铸坯的附加作用力较小。在浇铸速度V_c=1.5 m/min,最大枢转角ζ_(max)=2.3°条件下,实测单侧最大调宽速度V_p=60mm/min,达国际先进水平。     

中冶赛迪集团成功开发国内首台液压调宽结晶器

8月23日，中冶赛迪集团自主开发的液压调宽结晶器成套技术在梅钢1#板坯连铸机上线并成功投用，连续浇铸36炉，运行稳定，控制精度达到0．1mm。梅钢l#板坯连铸机液压调宽结晶器是目前国内成功开发的首台液压调宽结晶器。     

板坯连铸结晶器热态调宽系统关键技术的理论研究

以实例设计了结晶器热态调宽系统。应用创新方法 TRIZ理论对当前调宽系统存在的漏钢问题进行了分析求解;并重点对系统的关键生产参数进行建模定量研究,推导出调宽速度和铸机拉速的定量计算公式;为结晶器热态调宽系统的安全使用提供了理论依据。     

板坯连铸结晶器热态调宽系统关键技术研究

以实例设计了结晶器热态调宽系统.应用创新方法TRIZ理论,对当前调宽系统存在的漏钢问题进行了分析求解;并重点对系统的关键生产参数进行建模定量研究,推导出调宽速度和铸机拉速的定量计算公式;为结晶器热态调宽系统的安全使用提供了理论依据.     

板坯连铸机结晶器液压调宽控制系统

结晶器调宽是板坯连铸机应用较为广泛的一种技术,文章结合唐钢2#板坯连铸机工程实例,描述了板坯连铸机结晶器液压调宽控制系统,介绍了系统的组成、功能、原理及其控制方法.该系统的应用增强了连铸机的适应性,提高了铸机作业率.     

板坯结晶器跑锥的理论分析与研究

分析了板坯结晶器机械调宽装置跑锥的主要原因,理论计算得出上下调宽装置调整方式与结晶器机械结构参数存在理论关系。实践证明,按照计算对于不同结构的结晶器,合理选用上拉下推或者上下同推的调宽方法可以有效控制跑锥问题,大大地缩短结晶器维修周期和提高连铸机作业效率。     

连铸结晶器内热-力耦合状态有限元模拟

针对碳钢在连铸结晶器内的凝固过程,考虑铸坯和钢板间接触状态,建立了完全热力耦合的二维非稳态有限元模型,利用ＭＡＲＣ软件在微机上求解。模拟出了结晶器区域热和力学状态,包括铸坯温度场,包括铸坯温度场,应力场,铸坯－钢板界面热流和气隙分布规律等,本模拟工作可为优化结晶器锥度、开发高拉速曲面结晶器提供理论依据和技术基础。     

在线监测结晶器调宽换向阀阀芯卡阻方法的实现

对某炼钢厂铸机结晶器在线调宽液压系统的工作原理进行了分析,并重点分析了调宽过程中换向阀阀芯卡阻的问题,针对该问题对其液压系统进行了改进,改进后可以在线监测换向阀阀芯是否卡阻。该改进的实施在减少结晶器在线调宽时发生漏钢故障方面起到了重要作用。     

小方坯连铸结晶器锥度优化设计

随着连铸技术的进步和对产品质量要求的提高,结晶器锥度的优化设计已被越来越多的学者和生产者所关注。采用有限元方法对150 mm×150 mm方坯连铸结晶器铜管的锥度进行了优化,首先建立二维非稳态热力耦合模型,模拟计算铸坯在结晶器中的凝固收缩;通过建立三维的结晶器热力耦合模型,计算出结晶器铜管的变形,并在此基础上设计了结晶器的最佳锥度。结果表明,对于150 mm×150 mm方坯,在拉速为2.50 m/min时,应采用三锥度结晶器,并且结晶器铜管的锥度设计必须考虑铸坯的收缩和铜管的变形。     

工业实验用电磁软接触结晶器结构参数研究

本文从工程应用的角度讨论了工业实验电磁软接触连铸结晶器结构参数对结晶器内部磁场的影响规律,进而确定工业实验结晶器结构参数范围:当分瓣数大于40时,最大磁感应强度随分瓣数增加的幅度不大;切缝宽大于0.8mm时,切缝宽度对磁感应强度影响不明显;缝长长于线圈两端各40 mm,就可解决结晶器铜管磁屏蔽问题.本文还发现若线圈外部存在良导电体部件,将会降低钢液表面磁感应强度达50%.     

316不锈钢异形Ⅰ截面型材挤压成形过程有限元模拟

以异形Ⅰ形截面不锈钢型材为研究对象,采用DEFORM-3D有限元软件系统对其热挤压成形过程进行数值模拟分析.研究了挤压稳态成形过程中挤压速度、摩擦系数、坯料预热温度等因素对不锈钢型材挤压过程的影响.计算结果表明,当挤压比为9、挤压速度为200mm/s、摩擦因子为0.3、模具预热温度为450℃、坯料预热温度为1050℃时,金属流动状况良好,材料的应力应交分布均匀,可有效提高模具的寿命,对指导实际生产具有积极的参考价值.     

板坯连铸过程结晶器角缝夹钢控制

针对某钢厂板坯连铸过程中结晶器角缝夹钢导致非计划断浇和漏钢事故的问题,结合长期在现场持续跟踪测量的夹钢位置、长度、角缝等数据,从设备功能精度和工艺操作两方面分析了夹钢形成的具体原因,并对其形成规律进行了研究。研究结果表明：结晶器角缝夹钢通常会发生在铸机开浇和调宽的过程中,主要与设备功能精度和操作工艺有关,通过优化结晶器铜板性能、置换结晶器碟簧、优化结晶器调宽压力程序、改进开浇防溅板、增加中间包快换结晶器角缝打胶、制定结晶器铜板维护制度等措施,板坯连铸过程结晶器角缝夹钢发生率由2.5%降低至0.01%以下。     

方圆坯连铸结晶器锥度的测量及分析

在连铸过程中,结晶器锥度对提高连铸机的产量、改善铸坯质量、延长结晶器的寿命都起着决定性的作用。本文简要介绍了连铸中结晶器锥度的作用,分析了方坯及圆坯结晶锥度的设计原则,并以不同方坯及圆坯结晶器内腔尺寸测量数据为基础,分析了结晶器锥度在生产过程中存在的问题。