包晶钢矩形坯二冷配水制度优化研究

结合包晶钢的凝固特点,针对其生产中出现的铸坯质量问题,进行了二冷配水制度的优化。结果表明,在二冷比水量为1.1 L/kg～1.4 L/kg,且使用适宜的二冷喷嘴和合理分配各段水量的前提下,可以避免铸坯出现质量问题,铸坯的表面质量和内部质量均良好。     

H型钢裂纹成因分析

研究了某H型钢厂采用半敞开方式浇注的H型钢腹板裂纹产生的原因.在该厂选取了26块有代表性裂纹的试样进行了细致的研究,研究认为:H型钢腹板裂纹主要是由钢中夹杂物因素造成,通过对钢中T[O]的研究发现,中间包T[O]量平均为94×10-6,铸坯中T[O]平均为60.8×10-6,同时对比1流铸坯和2流铸坯的T[O]量变化可以发现,中间包流场分布不合理.对该厂现有的中间包进行FLUENT模拟后发现,中间包稳流器矮坝较低,不能完全消除短路流,尤其在浇注后期,矮坝损耗殆尽,基本不起作用,短路流严重,应加以优化.     

薄板坯连铸结晶器钢液流动数值模拟

以唐钢第一炼钢厂薄板坯连铸机为背景,利用商业模拟软件FLUENT,根据热轧薄板厂目前连铸操作的工艺参数,采用湍流模型建立数学模型,模拟了薄板坯连铸结晶器内钢液流场分布情况,系统地研究了水口结构、水口上出口倾角在指定拉速、浸入深度下对结晶器内流场的影响,为水口优化提供理论依据。在固定拉速和指定的浸入深度条件下,通过对比分析几种不同水口结构对结晶器内流场及温度场影响规律,最终确定采用五孔水口上出口倾角取15°为最佳水口结构方案。     

音频化渣技术在150 t复吹转炉上的开发与应用

在唐钢150 t复吹转炉上开发出适用于百吨以上顶底复吹转炉的音频化渣技术,并根据音频曲线实现了转炉吹炼操作的量化分级管理。该技术的开发与应用,有效控制了转炉吹炼过程的喷溅和返干,改善了冶炼过程的化渣效果,一次拉碳率从45%提高到66%,冶炼周期从41.45 min缩短到37.31 min,冶炼技术水平明显提高。     

钢中非金属夹杂物的碰撞行为研究

钢中非金属夹杂物去除的主要方法是期待夹杂物粒子凝聚长大上浮。本文主要分析了夹杂物的碰撞和上浮机理,在显微条件下观察钢中夹杂物碰撞凝聚的运动过程,总结了钢中夹杂物的运动规律。     

管线钢夹杂物变性的理论与实验研究

通过对钙处理过程中夹杂物变性的热力学分析,绘制了夹杂物变性过程中钙、铝、氧、硫活度的优势区图及夹杂物变性路径图,并系统分析了钢液温度、铝活度、硫活度等因素对夹杂物变性的影响.管线钢夹杂物变性后,氧化物夹杂为球形或块状的钙铝酸盐,少量的硫化物夹杂为CaS夹杂、CaS均匀分布的CaO·Al2O3CaS复合夹杂和内核为CaO·Al2O3外壳为CaS的复合夹杂.     

高拉速薄板坯连铸结晶器钢渣界面波动分析

为应对提高拉速薄板坯结晶器内钢液不稳定行为,以1 520 mm×90 mm薄板坯结晶器为研究对象,利用液面追踪技术VOF方法建模计算,对薄板坯钢渣界面进行了深入研究,实现了对薄板坯连铸结晶器内流体流动及钢/渣界面行为的模拟计算。并结合实际生产工艺,采用1∶1物理模型和数值模拟相互验证,分析了拉坯速度、浸入深度和保护渣黏度种类对结晶器流场及钢渣界面的影响。结果表明,当结晶器钢液面流速为0.20~0.25 m/s,且界面较平稳时,保护渣黏度高于0.237 Pa·s可以适用;当钢液流速为0.25~0.30 m/s,保护渣黏度为0.382 Pa·s时,现场低碳钢卷渣率小于0.5%,表现出良好的抗卷渣能力。     

低碳钢铁素体相变析出行为

利用高温淬火相变仪测定了EH40级船板钢晶内铁素体的相变温度区间,又利用高温共聚焦显微镜对晶内针状铁素体的相变析出行为进行了原位观察。结果表明:能得到针状铁素体的最佳降温速率为10℃/s,升温过程中奥氏体开始相变温度Ac_1=743℃,降温过程中奥氏体结束相变温度Ar_1=546℃;针状铁素体的生长过程伴随着加速和减速现象;观察到针状铁素体的3种形核方式,分别为夹杂物诱导形核、在奥氏体晶界上感生形核析出以及在晶界铁素体上感生形核析出。最后揭示了从铁素体析出生长到形成连锁组织的作用机理。     

异型坯结晶器内钢水流动和凝固过程的耦合数值模拟

基于传热与流动的耦合模型,分析研究了水口形状对异型坯结晶器出口坯壳厚度的影响.结果表明:采用直通型水口时,结晶器高度方向450～550mm时钢液冲刷严重,使得凝固的坯壳发生重熔现象,从而导致此处结晶器出口坯壳较薄;采用侧开孔型水口时,在结晶器上部,尤其在结晶器高度方向200mm以上,由于钢液的冲刷,腹板中心和翼缘角部没有形成一定厚度的坯壳,而在300mm左右坯壳逐渐形成并和已凝固坯壳连接到一起,随着结晶器高度的增加,结晶器内形成的坯壳厚度也逐渐增厚,在结晶器出口坯壳的厚度也较均匀.