圆坯方坯凝壳长大的解析及其近似处理

经典的凝固平方根定律一般不适合于描述圆坯和方坯的连铸凝壳长大过程,推导了圆坯凝壳长大的圆坯凝固方程。圆坯凝固方程适用于方坯凝壳长大过程,可称为圆方坯凝固定律。经实测数据验证,圆方坯凝固定律能够较准确地表达连铸坯凝固过程,可用简化后的方程计算凝固中后期的凝壳厚度、液芯直径和全凝时间。     

CSP结晶器内初生坯壳的应力计算模型

 为研究结晶器振动对初生坯壳应力状态的影响,利用Marc软件建立了结晶器内初生凝壳的应力计算模型,分析了振动过程中凝壳上应力和应变的分布规律。模拟结果表明横向上最大应力和应变出现在振动的波峰时刻,宽面中部比边部的应力略高;而纵向最大拉应力和应变出现在振动的波谷时刻,纵向拉应力在凸弧位置出现拉压应力的交变边界,在振动波谷和振动的半周期时,边界内铸坯受压应力,边界外铸坯受拉应力作用。     

气隙对连铸坯应力分布影响的有限元数值模拟

建立了结晶器内连铸坯热弹塑性应力有限元数学模型。在热弹塑性本构方程中考虑了材料力学性能、屈服函数随温度和应变速率的变化。着重研究了气隙对坯壳应力分布的影响。研究结果表明：当坯壳角部有明显的气隙形成时,铸坯偏角区成为热节区。在此热节区内,坯壳受到拉应力的作用,连铸坯有产生皮下裂纹的可能     

连铸结晶器瞬态摩擦阻力的实验研究

应用连铸结晶器凝固综合模拟装置,研究了结晶器瞬态摩擦阻力随结晶器振动的变化规律。结果显示在结晶器上部,连铸坯与结晶器之间以粘性摩擦为主,摩擦阻力的变化规律与结晶器振动的速度波形一致。应用结晶器非正弦振动,在保证负滑动期间对初始凝壳的压缩作用的同时,可以大幅度降低正滑动期间的结晶器摩擦阻力。这对防止高速连铸初始坯壳的拉裂、提高拉坯速度有重要意义。     

板坯连铸过程数值模拟分析

基于传热学基本原理、凝固理论和有限单元法,建立了凝固传热有限差分数学模型,对连铸凝固全过程进行模拟分析,结果表明,拉速越大,铸坯中心及表面温度越高,出结晶器坯壳厚度越薄;过热度增大,铸坯中心及表面温度均上升,出结晶器坯壳厚度减薄;冷却水量相对增大时,铸坯出结晶器坯壳厚度增大,二冷区温度下降较快。连铸坯凝固模型可用来确定常规拉速范围及不同拉速下的凝固壳厚度、凝固末端位置以及铸坯表面温度分布。     

连铸结晶器弯月面区域传热模拟

用体积控制法对连铸结晶器弯月面区域的温度场进行了数值模拟,然后用鹿岛制铁所的一整套原始数据进行验证计算,计算输出为温度场分布、凝壳表面温度、凝壳厚度、渣圈形状、渣缝隙宽度等数值结果。温度场的进一步分析表明,弯月面部分凝固是铸坯表面振痕形成的根本原因。     

固体声系统早期识别连铸坯拉漏

据Stahl und Eisen No12,1990,P109报道,德国蒂森公司和振动测量仪表公司(SMS)合作,研制出一种早期识别连铸坯拉漏的智能自适应系统。在连铸操作发生变化,更换结晶器、改浇其他钢种和改变板坯断面尺寸以及结晶器形状时,该监视系统能够针对实际条件迅速实现匹配和最佳化。在浇铸期间,结晶器振动台架使结晶器沿正弦轨迹作上下运动,防止坯壳粘附在铜板上。同时结晶器内添加浇铸保护渣,加强润滑。连铸坯离开结晶器时,坯壳厚度通常为10～15mm。如果坯壳粘附在铜板上,由于     

大方坯在连铸过程中传热及凝固规律的数学模拟

结晶器和二冷区传热对大方坯产品质量和铸机的生产率有重要影响。讨论了包头钢铁集团公司引进的大方坯连铸机在拉坯时结晶器和二冷区的传热、坏壳凝固生长和铸坯温度的变化规律。着重讨论了电磁搅拌、过热度和拉速对坏壳凝固和生长规律的影响。指出影响铸坯凝固的主要因素是凝固潜热，影响凝固末端位置的最主要工艺参数是拉坯速度，而电磁搅拌对其影响区内的传热、坯壳生长和铸坯温度亦有较大影响。     

连铸结晶器润滑监控装置

据“Trans.ISIJ”,1986:26(11)报道,连铸采用高拉速时,由于结晶器内凝固坯壳的厚度较薄,所以很可能使铸坯产生拉漏和表面缺陷。因此,对于连铸高拉速结晶器润滑的最佳选择非常重要。在连铸时,根据凝固坯壳和结晶器之间的摩擦力,研制了测定结晶器润滑的监控装置。     

水平连铸铸坯凝固传热数学模型

采用数学模型计算和现场试验相结合的方法,对圆坯水平连铸凝固过程的热状态进行了研究。通过大量计算,分析了结晶器的冷却强度、拉速、浇注温度等工艺参数对铸坯温度和凝壳厚度的影响,研究结果对热试中选择合理的工艺参数提供了理论根据。     

薄腹板近终形异形坯连铸温度场数值模拟

 薄腹板异形坯更体现了近终形的特点。采用有限元数值模拟计算了薄腹板异形坯连铸温度场,分析了不同拉速、比水量对连铸过程温度、坯壳厚度和液芯长度的影响。结果表明：异形坯不同位置的温度和坯壳厚度不均匀,当异形坯腹板较薄时,腹板处凝固传热较慢,腹板处和R角处坯壳最薄弱,比翼缘边部薄约4mm;拉速每提高0.1m/s,异形坯出结晶器时的表面温度会提高约80～100℃,坯壳厚度会减薄0.8～1.2mm,液芯长度增加1.2～1.6m;比水量每提高0.05L/kg,异形坯出二冷段时的表面温度会降低约8～16℃,液芯长度缩小0.13m。     

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.     

结晶器冷却强度与坯壳厚度的关系

根据斯蒂芬凝固定律直接导出了坯壳厚度与结晶器冷却强度及拉坯速度的关系。因此可根据坯壳厚度合理地确定冷却强度及拉坯速度或由冷却强度预测坯壳厚度。计算结果与传统的凝固平方根定律相吻合，从而可确定平方根定律的凝固系数。     

射钉在连铸坯中的组织鉴析

武钢二炼钢采用“射钉法”测连铸板坯凝固层的厚度,其方法是用射钉枪将射钉射入正在浇注的连铸坯中,待钢坯冷却后解剖射入射钉部位的铸坯,观察射钉与铸坯邻近区域的组织变化,以此来鉴别连铸坯凝固层的厚度。众所周知,出结晶器的铸坯坯壳厚薄及均匀程度,对保证操作安全和铸坯质量极为重要。坯壳过薄不仅影响铸坯的几何形状,对提高拉速也不利;若厚度不均匀,易产生     

连铸板坯凝固传热过程的计算机模拟

建立了板坯连铸的凝固传热数学模型，充分考虑了弧形铸坯的几何特点，采用有限单元法求解控制方程。通过变参数φ来考虑铸坯内钢水和两相糊状区的导热系数，计算了参数φ、结晶热通量、拉速和二冷强度对铸坯表面温度和坯壳厚度的影响。结果表明，模型的准确性得到提高，拉速对固液界面有明显影响，二冷强度对铸坯表面温度影响非常大。     

OCr13不锈钢板坯连铸温度场的研究

采用有限元商业软件模拟计算了不锈钢板坯在连铸凝固过程中铸坯坯壳温度场随时间的变化.讨论了拉坯速度、浇注温度及二冷区水量对温度场的影响.结果表明,影响铸坯温度场的主要因素是拉坯速度,而浇注温度对铸坯坯壳温度影响较小.     

板坯连铸机拉速优化控制模型

以板坯连铸机二维非稳态传热数学模型为工具，对连铸的工艺参数进行分析，从而得出影响铸机拉速的限制性因素是铸坯出结晶器时坯壳厚度。在计算机上对诸多工况铸坯的凝固过程做了琥交试验，回归了出结晶器时坯壳厚度与拉速、过热度的计算公式，为板坯连铸机浇铸速度的控制提供了理论依据，对稳定连铸机生产和进一步发挥现有铸机的潜力具有一定的实用价值。     

什么叫做“冷隔”

什么叫做“冷隔”所谓“冷隔”是水平连铸机实现间歇拉坯时在铸坯表面上留下的一种缺陷，它是水平连铸坯所特有的。冷隔深度相当于一个拉坯周期形成的坯壳厚度。它在铸坯表面上反复出现。两个冷隔之间距离相当于一个拉坯周期所走的距离，它是与拉速有关的（拉坯行程，即冷...     

基于有限元的板坯连铸凝固过程数值模拟

利用有限元分析软件Marc2003建立了板坯连铸凝固过程的二维数学模型.通过计算,可以得到连铸坯在任意段截面的温度场分布、凝固坯壳的厚度和相应的冶金参数.拉坯速度、过热度等工艺参数对温度场分布和凝固坯壳的生成影响很大,可以利用模型对工艺参数进行优化配置.     

带液芯轻压下附加拉坯力估算

把连铸坯带液芯轻压下视为由坯壳侧壁的轧制变形和坯壳大面的弯曲变形两部分组成。分别推导上述两个过程的附加拉坯力。讨论了影响各道次附加拉坯力的因素。分析了协调变形和蠕变对计算结果的影响