大方坯连铸温度场动态仿真系统的开发与应用

基于凝固传热学基本理论与对大方坯连铸工况进行分析，建立了大方坯动态铸坯温度场跟踪模型、动态工况模型和设备与工艺参数库，开发了大方坯连铸温度场动态仿真系统。利用包钢新建大方坯连铸机仿真系统对20^#，45^#，U75V三个钢种在不同工况下的温度场进行了模拟。射钉实验证明，仿真结果达到工艺要求的精度，仿真系统能够真实准确地模拟连铸浇铸全过程中铸坯温度场分布，再现大方坯浇铸的动态过程，并精确计算大方坯连铸的凝固终点位置，为大方坯动态二冷配水与动态轻压下新技术的在线控制系统的应用提供了重要技术支持。该仿真系统设计界面友好、操作简捷，可作为生产过程中工艺参数优化和离线仿真的有效平台。     

溶胶-凝胶法制备ZnO/SiO_2室温磷光材料的研究

通过溶胶-凝胶法制备了ZnO/SiO2室温磷光材料。通过研究三个影响因素:溶剂的种类,催化方式和酸催化剂的种类,选择了乙醇作为溶剂,采用先酸后碱的催化方式,以冰乙酸和硝酸作为酸催化剂的实验条件。制备的ZnO/SiO2纳米复合物发射的室温磷光光强度强、寿命长。激发和发射波长分别在320nm和460nm。     

液态金属雾化成形及非晶合金制粉的研究进展

面对绿色低碳发展与能源结构调整这一世界性挑战,通信网络和电子电气等领域对大电流功率电感器的要求不断提高.非晶合金软磁材料是当前迫切需要的先进电感器磁粉芯原料,其具备优异的高频导磁性、热稳定性和耐蚀性等优点而优于其他软磁材料.然而,作为一种原子短程有序而长程无序的亚稳态材料,非晶合金粉末的制备仍是一种难度较大的前沿技术....     

板坯凝固末端轻压下实时控制的热-力学分析

基于对板坯连铸温度场、热—机械应力应变场的数值模拟，研究了不同工艺条件下板坯凝固过程中液芯长度的变化规律。同时还探讨了板坯在液态、凝固和固态冷却过程的收缩行为。通过这两方面的研究，对国外报道的某些连铸机上已采用的凝固末端轻压下技术进行副析，并分析实时控制对板坯质量的重要性，为有效实现凝固末端轻压下技术实时控制的国产化打下理论基础。     

水口类型对大方坯结晶器内钢水流动与凝固行为的影响

采用数值计算方法对比研究了直通式、4分径向以及新型4分切向水口对大方坯连铸结晶器内钢水流动与凝固行为的影响.结果表明,当前常用的直通式水口对坯壳无冲击,利于坯壳均匀生长,但钢水冲击深度大,易在弯月面处形成死区,不利于大方坯内部及表面质量的提高;改用4分水口浇铸时,结晶器宽、窄面冲击区附近都会出现不同程度的坯壳厚度零增长...     

水口结构对板坯结晶器液面流动行为的影响

针对不锈钢板坯轧材经常出现的夹渣和表面翘皮现象,以实际生产条件为背景,对其连铸结晶器内钢液流动行为与水口工艺的相关性进行了试验研究。基于相似原理建立了相似比0.65∶1的物理模型,对不同浸入式水口结构和浇注工艺参数下的结晶器液面状态进行了流体动力学行为评价与比较优化。其中,主要研究了拉速、浸入深度、水口倾孔倾角(4°、8°、15°)、侧孔形状(矩形、倒梯形)等对结晶器内液面波动和表面流速的影响。结果表明,连铸拉速和水口浸入深度对液面波动的影响比水口结构显著;水口上倾角由4°增大到8°、15°,结晶器表面流速有减小趋势,但因流股冲击深度减小,导致在结晶器弯月面处的波高增大。综合表明,针对实际连铸拉速1.10 m/min的需要,其适宜的水口结构为倒梯形水口侧孔、上倾8°,其在水口浸入深度110~120 mm范围内,液面平均波高为1.1~1.2 mm,平均表面流速约为0.103 m/s。同时用数值模拟方法比较了优化方案和原方案,同样表明优化方案液面较平稳,剪切卷渣概率较低。     

水口侧孔角度对不锈钢板坯连铸结晶器内流场和温度场的影响

利用数值模拟方法对比分析了不同浸入式水口倾角角度下结晶器内钢水流场和温度场的分布情况。结果表明,在同一结晶器断面宽度和工艺参数条件下,随着水口侧孔倾角角度的增加,侧孔注流在窄面的冲击位置上升,冲击强度减小,钢液面处钢水卷渣和液面裸露的几率增加,钢液面处钢水温度增加。其中,当水口侧孔角度为向上0°和5°时,钢液面处钢水表面流速变化相对较小,说明对于该断面不锈钢板坯,水口侧孔倾角角度在0°～5°范围内时在利于铸坯质量的提高.     

连铸粘结漏钢成因机理分析

粘结漏钢是连铸过程中漏钢的主要形式,许多文献都尝试解释结晶器中的粘结现象。本文认为其成因应从整个结晶器包括物质流进出的平衡、拉坯过程中摩擦阻力的变化以及产生粘结的现象等各方面的因素来综合考虑。基于弄清整个结晶器的进出物流平衡来分析粘结形成原因,可为开发有效的漏钢预报系统提供有力的依据。     

京唐2150mm大型高效板坯铸机过程控制系统的优化应用

首钢京唐钢铁联合有限责任公司2150mm板坯连铸机是一台主要引进国外新技术、新装备大型高效化板坯连铸机。在生产过程中,通过对动态轻压下模型、二冷配水模型等关键技术的优化,铸机生产被动局面得到缓解,铸坯质量不断改善。2010年,实现铸机年产量175万吨,单机无漏钢浇钢153万吨;铸坯质量显著提高,铸机高技术高附加值产品比例明显提高,X52～X80管线钢、高强结构用钢、汽车用板等已批量生产。     

灰口铸铁低频热疲劳载荷下的微观组织与拉伸性能

实验分析了灰口铸铁经周期性的高温氧化处理后,其抗拉强度、基体组织、断口形貌与化学成分的变化规律,并探讨了热疲劳载荷下灰口铸铁失效的微观-宏观机制。结果表明:灰口铸铁的抗拉强度和抗热疲劳性能在微观上与石墨形貌、基体组织和晶粒尺寸有关,宏观上受温度、氧化条件、载荷周期和化学成分的影响。随着高温氧化处理次数增加,试样脱碳越来越明显,珠光体逐步减少直至消失;同时,短小而零碎的新石墨不断形成,断口处石墨暴露率逐步增大,基体连续性显著恶化;此外,试样基体铁素体化后,尽管脱碳速率降低,但基体晶粒逐步粗化、二次渗碳体析出使晶界弱化,各温度下抗拉强度随碳含量减小而显著下降。