水平连铸结晶器设计思路

结晶器的冷却速度是提高水平连铸机产量和质量的关键，而决定冷却强度的因素有两个，即结晶器的固有参数及生产过程中的控制参数。因而作者提出结晶器设计思路为：直接改进，综合设计，动态平衡。     

连铸喷淋冷却结晶器的应用及研究

本文研究了拉速，中间罐浇铸温度，结晶器冷却强度及冷却水水质对喷淋冷却结晶器平均热流的影响，对喷淋冷却结晶的设计和应用有一定的参考价值。     

高拉速小方坯结晶器热流密度模型的开发及应用

作为连铸生产设备中的关键部件，结晶器对高拉速连铸起到了至关重要的作用。通过建立结晶器平均热流密度计算模型，计算结晶器内控制单元中凝固坯壳、糊状区及液态钢水区对应的质量，进一步计算整个控制单元的散热量，从而得到结晶器的平均热流密度。结合低拉速结晶器实际生产工况参数以及数值模拟分析，验证了模型的准确性。在高拉速工况下分析得到：对于160 mm×160 mm小方坯，在有效结晶器长度为900 mm、拉速为6 m/min的条件下，其结晶器出口处凝固坯壳厚度达到10 mm时，结晶器平均热流密度约为4 200 kW/m²;以模型计算得到的热流密度为边界条件，应用有限元仿真软件进行结晶器内钢液凝固状态模拟，计算结果显示凝固坯壳厚度为10 mm。根据平均热流密度计算模型得到的热流密度，结合管内受迫对流换热模型，设计了4种不同的结晶器冷却结构并计算其对流换热系数。利用计算得到的对流换热系数，推导出结晶器各种冷却结构对应的热流密度，得到了适用于高拉速的结晶器冷却结构及水流量。     

薄板坯连铸高拉速技术研究

介绍了唐钢薄板坯连铸机实现高拉速的关键技术。通过对结晶器铜板冷却、结晶器液位检测及LQG控制、抗鼓肚模型、INMO结晶器振动台、高拉速浸入式水口、高拉速保护渣、扇形段非均匀辊列设计及二次冷却等技术的研究、优化和应用,使薄板坯连铸拉速达到6 m/min,并且结晶器液位稳定,铸坯合格率达到99.8%以上。     

铸铁水平连铸圆结晶器优化设计数值模拟

建立了铸铁水平连铸用结晶器水冷套的传热模型，并用有限差分法模拟计算了不同高度比水道结构的水冷套系统传热过程。水道高度比K值对水冷套冷却能力的影响规律是：K值增加，水道内水流速、等效传热面积均减小，水套的冷却能力降低。并根据计算结果提出了圆结晶器水冷套的设计原则。     

连铸结晶器振动下弯月面处温度波动的模拟实验

设计了连铸结晶器弯月面处传热模拟实验，测量了在结晶器振动情况下弯月面处的温度，发现该处的温度随着结晶器的振动而产生周期性的变化，实验结果表明，结晶器振动频率越大，振动幅值，结晶器冷却强度以及结晶器与铸坏间的接触压力越小，因结晶器振动而产生的弯月面温度波动亦越小，据此认为，连铸弯月面温度波动是导致铸坯表面缺陷产生的一个重要原因，基于此“温度波动”现象，分析了包括高频小振幅振动，软接触结晶器电磁连铸，热顶结晶器等诸多技术改善坯表面质量的机理。     

连铸结晶器冷却水道设计思路

通过分析不同情况下冷却水流速、压力等各种因素对冷却过程所产生的影响，认为对结晶器冷却水道进行优化设计的关键在于准确掌握水道内冷却水流场，对于各种具体生产情况，可通过调整结晶器的外形结构及几何参数来控制冷却水流场，达到提高生产效率及铸坯质量的效果，进而提出了连铸结晶器冷却水道的总体设计思路。     

切缝式软接触电磁连铸结晶器的冷却效果分析

模拟了切缝式软接触电磁连铸结晶器的冷却效果及内部钢液的凝固。结果表明：感应热在铸坯纵向上主要集中在切缝对应的位置。在径向上主要集中在约5mm厚的铸坯表层；施加感应热后，结晶器出口的凝固坯壳厚度减小约0．5mm，说明感应加热对铸坯冷却效果影响不大；高频磁场产生的感应热使结晶器热面温度提高了6K，结晶器冷面温度提高了3K，不会对结晶器的耐热强度造成较大的影响。     

压力水膜结晶器的研制与应用

压力水膜结晶器技术是一项高效连铸技术,它取代水环喷水的二冷强冷装置,具有比水环喷水冷却强度更大、冷却更均匀的特点。文中建立温度场与压力水膜结晶器传热的数学模型,并结合现场条件进行了求解,设计出一台现场实验用的压力水膜结晶器。实验结果表明,压力水膜结晶器使用效果较好,对140mm×140mm方坯,拉速由～2.2m/min,提高到3.0m/min,同时漏钢率大大降低。     

安钢第三炼钢厂板坯连铸机结晶器冷却状况探讨

通过对板坯漏钢后坯壳厚度的测量，计算出结晶器凝固系数，并讨论坯壳生长特点及结晶器冷却状况。     

两种结晶器的透磁效果和冷却效果比较

利用数值模拟考察了软接触电磁连铸用两段式结晶器与切缝式结晶器的透磁效果和冷却效果.结果表明,两段式结晶器内部磁感应强度随频率的增加而减小,切缝式结晶器内部磁感应强度随频率的增加而增大,因此,对于不同结晶器应选择不同的频率.两段式结晶器上半段越长,其透磁效果越好,但冷却效果降低.切缝式结晶器的透磁效果随切缝数、切缝宽度和切缝长度的增大而增大.两段式结晶器与切缝式结晶器的透磁效果相当,但两段式结晶器内部磁场和电磁压力的分布更均匀.两段式结晶器与切缝式结晶器冷却效果相近,但结晶器出口处的坯壳厚度相差约0.32 mm.     

圆坯连铸过程中结晶器内坯壳热应力模拟

铸件铸造过程热应力分析是铸件凝固过程数值模拟的重要组成部分,对于优化铸件的工艺设计、分析铸件凝固冷却过程中温度场变化引起的应力变化趋势,提高铸件质量有重要作用。本文应用ANSYS软件,对圆坯连铸过程结晶器内逐渐凝固形成的坯壳进行了热应力模拟,分析了拉坯速度、热流边界条件、圆坯尺寸以及浇注温度对结晶器出口处铸坯质量的影响。结果表明,冷却效果好,坯壳易形成,厚度较厚,但冷却中铸坯的温度梯度较大,结晶器出口处的最大等效应力值高。同时,结晶器出口处的坯壳厚度随浇注温度的升高而变薄。     

方坯结晶器铜管三维温度场与热应力的分析

在对小方坯结晶器钢管内热流传递理论的基础上,研究了钢坯及结晶器内温度的传递规律。利用有限元法对结晶器钢管的温度场及热应力场进行了系统研究,并对不同拉速、冷却强及设计锥度的条件下铜管的温度场和热应力场进行了研究。提出了预应力结晶器设计的理论基础,提高连铸机的拉速及改善铸坯的质量,为实际生产提供了一定的理论指导。     

连铸板坯角部横裂纹产生机理与预防

针对某钢厂生产连铸坯普遍存在角部裂纹的生产现状,从钢种成分控制、结晶器操作、二冷控制等方面进行了详细分析,提出了严格控制钢种化学成分、稳定结晶器液面、弱化结晶器冷却、提高铸坯矫直温度和降低二次冷却强度的控制措施。通过调整结晶器和二次冷却强度,提高了铸坯的矫直温度,减少了铸坯角裂的发生率,大大提高了铸坯的合格率,降低了企业生产成本。     

浅析薄板坯连铸结晶器对钢种的适应性

通过对CSP、FTSC工艺结晶器内腔形状、结晶器冷却方式的对比,以及结晶器内坯壳应力分析,找出两种工艺结晶器对不同钢种有适应性的原因.     

6A02铝合金340mm×1200m扁锭冷却水箱内部构造的改进

目前我国有些工厂的铝扁锭半连续铸造水箱是两个进水口，位于结晶器两个面。两个进水口的缺陷是水流量控制不精确，小面各排水口水流量与大面各排水口水流量是一样的，这时扁锭的窄面冷却强度大，使扁锭两边急剧冷却收缩，而中间收缩慢，易产生裂纹。为此，我们对冷却水箱的构造进行改进，设计成四个进水口，     

65Mn方坯典型质量缺陷控制工艺研究

针对某钢厂200 mm×200 mm的65Mn铸坯存在脱方、角部凹陷和三角区裂纹等质量问题,通过分析缺陷是由结晶器及二次冷却不均造成的,提出扩大结晶器铜管R角、锥度及增加二冷水量工艺优化方案,扩大结晶器铜管R角及锥度改善结晶器冷却传热,增加二冷水量提高足辊水压,使得二冷段喷淋冷却效果更好,提高铸坯冷却均匀性,铸坯脱方、角部凹陷和三角区裂纹等缺陷明显改善,铸坯质量得到大幅提高。     

易切削钢方坯凹陷原因分析及控制

对1215MS牌号易切削钢坯表面凹陷缺陷，采用抛丸、酸洗、金相、电子探针和能谱仪检测分析凹陷的特征，结合生产实践，研究分析凹陷产生原因及影响因素。试验研究表明，结晶器采用高振频、低振幅的正弦振动方式，降低结晶器冷却强度，提高二次冷却的均匀性，抑制坯壳过早收缩，优化保护渣性能，降低渣的黏度，提高浸入式水口对中精度，能够有效控制1215MS钢坯凹陷发生。     

铜包铝双金属复合材料连铸充芯成形工艺研究

设计和制造了双金属充芯连铸一次成形设备，并通过一系列的试验确定了合理的工艺参数，试验证明：在下坩埚和水冷铜结晶器接触长度为20mm，二次冷却喷水口位置在结晶器下95mm处，铜液温度为1250～1320℃，铝液温度为700℃左右，拉速为16mm／min时，拉制出良好的铜包铝复合棒。     

高效连铸小方坯喷淋结晶器应用实践

喷淋结晶器利用喷嘴将高压水喷到铜管表面使之强化冷却,通过控制冷却强度分布,提高弯月面区冷却强度,增加铸坯初凝坯壳厚度,避免铸坯菱变、角裂,降低漏钢率,同时实现喷淋冷却强度均衡,提高了冷却效率,比水缝式结晶器提高连铸机拉坯速度10%。