超宽板坯包晶钢连铸初生坯壳应力的数值模拟

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心方向移动;连铸工艺参数直接影响包晶钢表面应力大小,随过热度减小,拉速增加,结晶器冷却强度减弱,坯壳表面应力减小,铸坯表面裂纹发生概率降低.在本研究条件下,对断面为3 200 mm×150 mm的铸坯,适宜的过热度为15～25℃,拉速为1.2 m/min,结晶器宽面冷却强度为5 500 L/min.     

大规格Q345E连铸圆坯表面裂纹原因分析及控制措施

以大规格Q345E系列连铸圆坯为研究对象,对铸坯表面裂纹现状及形成原因进行研究.结果表明,适当降低结晶器保护渣粘度,降低结晶器水冷却强度约20％,拉速提升约10％,同时矫直压力下调15％左右时,可显著改善连铸坯表面裂纹.     

高拉速情况下容易出现的铸坯缺陷

连铸机拉坯速度与铸坯质量有着非常复杂的关系。由于拉速提高，钢水在结晶器中的流动状态更加激烈，传热及凝固过程易于波动，高拉速时容易出现偏角纵裂纹漏钢、铸坯表面纵裂纹。拉速提高，钢水中夹杂物上浮困难，二次冷却区液心长度增长，受各种应力的作用，铸流在此区间的湍流影响范围较大，易于产生内裂和偏析。     

影响亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的因素研究

采用金相、扫描电镜、连续测温等方法对亚包晶钢铸坯表面纵裂纹产生原因进行了系统研究,研究结果表明:当钢水过热度35℃和15℃浇铸时,铸坯表面纵裂纹发生率明显提高;随着拉速的增加铸坯纵裂纹发生率呈上升趋势;在同一拉速条件下,铸坯内弧比外弧更易于生成凹陷和裂纹;结晶器铜板热流密度不均是铸坯纵裂纹产生的主要原因,并在二冷区进一步扩展。     

连铸二冷动态控制算法研究

连铸二冷动态控制是提高铸坯质量的关键技术,针对常规PID控制在拉速扰动时引起铸坯表面温度波动大的问题,本文基于在线凝固传热模型建立不同拉速下的二冷过程模型,以方坯铸机为对象研究一种自适应PID动态权值调整法用于二冷动态控制,并与常规PID进行对比仿真研究。研究结果表明:当拉速突变时,动态权值调整法能更好的适应系统的变化,模型适配能力强,鲁棒性好,可使控制系统更快的趋于稳定。     

Q235小方坯连铸过程中凝固特性的研究

分析了Q235凝固时的结晶特性,柱状晶容易生长.数值计算了小方坯连铸机在2.6 m/min拉速、不同二冷配水下铸坯的温度场和凝固前沿温度梯度.在弱水冷却时,铸坯坯壳凝固前沿温度梯度比较小,得到细小的柱状晶和少量等轴晶.连铸坯中间裂纹主要与二冷水相关,合适的二冷配水可降低或消除中间裂纹.     

不锈钢板坯连铸凝固特性的研究

分析了 2种不锈钢凝固时的结晶特性 ,模拟计算了连铸过程中不同拉速和不同二冷配水下铸坯温度场的变化 ,并分析了铸坯温度场的变化与铸坯质量的关系 总结出提高铸坯质量的二冷配水原则 ,为制定不同拉速下的二冷配水制度提供了科学依据     

基于触摸屏的连铸工艺参数模拟

阐述了中间包温度和铸坯拉速在钢水连铸过程中的作用,根据实际生产过程中采集的中间包温度变化的数据,采用最小二乘法,拟合出中间包温度的变化曲线。应用昆仑通态的触摸屏,依据钢水连铸的工艺过程,通过脚本程序,模拟产生钢水的中间包温度和连铸坯的拉速曲线。实现不同的钢水温度模拟和多条拉速曲线的设置,并建立触摸屏与西门子PLC之间的MPI通信,为下一步进行连铸二冷区水量控制的研究奠定基础。     

薄板坯在二冷区传热现象的研究

研究了薄板坯连铸二冷区不同的工艺参数对传热现象的影响.计算中采用二维传热模型对温度分布进行计算.计算了不同拉速、不同水量下铸坯的温度分布和坯壳生长.分析了不同工艺对铸坯温度和坯壳生长的影响.得到了不同工艺下,铸坯温度分布规律和坯壳生长规律:拉速的变化对铸坯温度分布和坯壳生长有很明显的影响;而水量变化20%对铸坯温度分布和坯壳生长没有明显的影响.     

Q345D板坯连铸凝固传热过程数值模拟

基于凝固传热学理论,以300 mm厚Q345D板坯连铸过程为研究对象,建立了板坯二维凝固传热数学模型。利用等效比热法对凝固潜热进行处理,分析了拉速、过热度、二冷区喷水量以及二冷区长度变化对出结晶器坯壳厚度、铸坯表面温度等凝固参数的影响。结果表明,适当提高拉速、降低过热度和增加二冷段长度,可以促进连铸坯凝固,降低板坯缺陷,提高生产效率。     

舞阳钢铁公司板坯连铸机结晶器的流场和温度场研究

舞阳钢铁公司开发特宽特厚板，与包头钢铁学院合作研究不同工艺条件下结晶器内的流场温度场，这些工艺因素包括坯尺寸，拉坯速度，水口插入深度，水口倾角，水口面积，过热度等，得出了一些对漏钢及结果状态有意义的结论。     

Longitudinal crack on slab surface at straightening stage during continuous casting using finite element method

Deformation behavior of slab at the straightening stage during continuous casting was simulated by the explicit dynamic finite element method, and the stress distribution along the width direction of the slab and its change regularity at slab center during continuous casting were obtained. The influence of distribution and change of stress on the propagation of longitudinal cracks on slab surface was discussed. The results show that the tensional stress appears on slab surface at the inner arc side and the compressive stress appears on slab surface at the outer arc side at stages 6-8 in straightening zone during continuous casting. Longitudinal cracks generally appear on slab top surface and do not appear on slab bottom surface, which are also observed in industry.     

连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件,针对连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

奥氏体与马氏体不锈钢板坯在结晶器内收缩规律与结晶器锥度的研究

针对奥氏体和马氏体不锈钢连铸中的质量问题,对太钢第三炼钢厂结晶器的锥度进行了调查分析.根据铸机和不锈钢的钢种特性,分别计算比较了马氏体和奥氏体连铸坯在结晶器内的收缩规律,分析了连铸工艺参数如拉坯速度、过热度对铸坯收缩的影响规律,在此基础上设计了曲线锥度的结晶器,并在生产实践中取得了很好的效果.     

不锈钢板坯连铸温度场及凝固末端位置的研究

采用有限元法计算了不锈钢板坯在连铸时凝固过程中温度场及坯壳的生长随时间的变化，讨论了过热度，拉速及二冷配水量对温度场及凝固末端位置的影响。结果表明，影响铸坯温度场和凝固末端位置的主要因素是拉速和二冷配水，而过热度影响较小。     

Heat-transfer model on the improvement of continuous casting slab temperature

A heat transfer model on the solidification process has been established on the basis of the technical conditions of the slab caster in No.3 steel works of Wuhan Iron & Steel Corporation, and the temperature field in the solidifying slab was calculated which was verified by the measured slab surface temperature. The influences of the main operating factors including casting speed, spray cooling patterns, superheat of melt and slab size on the solidification process were analyzed and the means of enhancing the slab temperature was brought forward. Raising the casting speed to 1.3 m/min, controlling the flowrate of secondary cooling water and improving the cooling pattern at the lower segments of secondary cooling zone could improve the slab temperature effectively. And the increasing the superheat is adverse to the production of high temperature slab.     

7055铝合金半连续铸造过程区域水冷工艺数值模拟

建立了7055铝合金半连续铸造过程的数学模型,采用了有限元模拟软件Procast对铸造过程进行模拟,模拟过程还采用了Procast模拟连铸的MILE算法.通过在结晶器下方设置区域冷却装置刮水板,使半连续铸造的二次冷却水在挡水板位置被阻挡和分流,实现区域冷却效果,保证铸造过程中刮水板下方铸坯自然空冷,铸锭利用自身余温＂低温回火＂,有效降低了铸造内应力,抑制了铸坯开裂.仿真了刮水板不同位置的温度场与应力场的变化情况,模拟结果显示,适当减小区域冷却范围,可有效减小表面裂纹和中心裂纹产生的倾向性.     

Development of a New Subermerged Entry Nozzle in Thin Slab Caster

The fluid flow in the mould of the thin slab continuous caster has a large intluence on the quality of slabs and its productivity.The fluid flow pattern can be controlled by the SEN (Submerged Entry Nozzle) structure. Traditional SEN can not decrease the surface turbulence and penetration depth at the same time, especially at high casting speed. In order to improve the fluid flow in the mould, a new structure SEN-Dissipation SEN have been invented. The water modeling experiments proved that the dissipation SEN could satisfy, the needs of fluid flow condition in the mould at high casting speed.