坯殼
- 小方坯連鑄機角裂漏鋼事故分析及控制
漏鋼形貌觀察漏鋼坯殼形貌,角裂漏鋼位置主要集中在距離內外弧面角部10～30 mm處,縱向裂口長度30～200 mm不等,其中靠近內弧面角部的漏鋼事故居多。角裂漏鋼形貌見圖1。圖1 角裂漏鋼形貌2.2 角裂漏鋼情況描述對2#連鑄機發生的角裂漏鋼事故進行統計,發現發生角裂漏鋼時的中包溫度主要集中在1516～1528 ℃之間,拉速集中在2.8～3.2 m/min之間。最初頻繁出現角裂漏鋼事故時,分析判斷拉速3.2 m/min可能過快,結晶器內初生坯殼厚度過薄導致
四川冶金 2023年6期2024-01-10
- 中薄板坯角部縱向邊裂的原因與措施
過程中，高溫鑄坯坯殼受到各種力的作用易發生變形。超過鋼的允許強度和應變是鑄坯產生裂紋的外因，鋼對裂紋敏感性是產生裂紋的內因，而連鑄機設備和工藝因素是產生裂紋的條件。鑄坯表面的縱裂紋均是在結晶器內部形成的，產生部位一般在結晶器鋼水彎月面附近。坯殼在結晶器內產生微小裂縫，進入二冷區域后，裂縫擴展成為明顯的縱裂紋。一般出現縱裂紋的原因是結晶器冷卻不均勻，使得初生坯殼厚度不均勻，在坯殼薄的地方產生應力集中，當坯殼所受的應力超過了一次晶粒晶界的抗拉強度時便產生裂紋［
鞍鋼技術 2023年1期2023-02-15
- 高拉速小板坯連鑄工藝優化與實踐
破，結晶器出口處坯殼變薄，鑄坯易形成表面裂紋缺陷；另外一方面，由于連鑄機拉速提高，結晶器液面波動加劇，鑄坯易形成表面渣溝缺陷[1]。為了消除連鑄機提速后帶來的質量問題，對小板坯連鑄機的結晶器錐度、中包穩流器結構形式、保護渣理化指標、設備弧度精度、二冷系統工藝設備開展了研究，查找有可能造成鑄坯表面質量缺陷的因素。在此基礎上提出了連鑄機設備和生產工藝的優化改進措施。3 設備技術改造和工藝優化3.1 板式結晶器銅板錐度設計的優化拉速提高后鑄坯在結晶器內滯留時間變
天津冶金 2022年6期2022-12-29
- DM1885不銹鋼小方坯連鑄機黏結漏鋼的原因分析及預防
，造成結晶器壁和坯殼之間的渣膜斷裂，潤滑不好。影響黏結漏鋼的主要因素有以下4個方面：①結晶器保護渣；②結晶器振動；③工藝操作；④鑄坯無鼓肚。張勇[4]認為連續鑄鋼過程中，由于結晶器彎月面的保護渣潤滑不好等，凝固初生坯殼與結晶器之間發生黏結。席常鎖等[5]認為黏結漏鋼的原因還包括設備因素，比如浸入式水口的對中、結晶器銅管的冷卻結構、錐度，結晶器的振動質量等。3 鼎銘公司黏結漏鋼坯殼的特征由于黏結的坯殼與結晶器保持同步，而其他部位的坯殼向下運動，在這種情況下，
企業科技與發展 2022年7期2022-11-17
- 矩形坯連鑄機提高拉速研究與生產實踐
鑄坯出結晶器時的坯殼厚度、液相穴長度、二次冷卻強度等因素有著直接關系，因此在5 號連鑄機提速過程中，鑄坯出現了脫方、角部裂紋、鼓肚、凹陷等缺陷。本文對連鑄提速過程中，鑄坯缺陷產生的機理進行研究，對5 號連鑄機設備及工藝存在的問題和缺陷進行了剖析，在此基礎上提出了改進措施。1 連鑄機主要工藝參數及存在的問題1.1 連鑄機主要工藝參數2018 年10 月技術改造后的5 號連鑄機主要工藝參數如表1所示。表1 5號連鑄機的主要工藝參數1.2 存在的問題聯合特鋼5
天津冶金 2022年3期2022-07-01
- GCr15SiMn鋼超大圓坯凝固過程傳熱研究
固傳熱過程對鑄坯坯殼生長和表面質量具有重要的影響[2,3]。為了提高鑄坯質量減少表面裂紋，獲得圓坯連鑄過程溫度分布及坯殼生長過程顯得十分重要。隨著計算機技術及數值模擬技術的飛速發展，許多專家學者對此進行研究，Yamauchi等人[4]建立了一種結晶器流體與傳熱模型，通過研究液態鋼水渣膜靜壓力確定鋼水的液態渣膜厚度。Hooli[5]認為彎月面下渣相結構決定了渣相改變。通過計算鑄坯與結晶器之間的氣隙，Nawrat and Skorek[6]重新確認了鑄坯與結晶
華北理工大學學報(自然科學版) 2022年2期2022-04-26
- 高速連鑄結晶器內凝固傳熱行為及其均勻性控制
γ）而引發最大的坯殼線收縮，促使結晶器與凝固坯殼之間最大氣隙的形成、非均勻凝固加劇[6]，從而使連鑄過程中熱通量下降、凝固坯殼局部的熱點和減薄，導致鑄坯表面凹陷、裂紋和漏鋼[7].包晶鋼已成為難度最大的連鑄鋼種之一，目前，日本企業中碳鋼的最高拉速為2.0 m·min-1[3]，韓國企業的最高拉速為1.8 m·min-1[4]，而我國包晶鋼的拉速基本在1.2～1.4 m·min-1之間.為適應行業綠色低碳發展要求和增強自身競爭力，當前企業普遍關注和正在著力發
工程科學學報 2022年4期2022-04-07
- 稀土金屬釓在雙輥薄帶連鑄過程中流動、傳熱和凝固行為的數學模擬
合理分布以及凝固坯殼的穩定生長，將成為應用雙輥薄帶連鑄生產單質釓的關鍵。近年來，研究者對雙輥薄帶連鑄過程中的流動和傳熱行為進行了一系列的數學模擬研究。潘麗萍等［7］通過建立二維雙輥薄帶連鑄凝固區的數學模型來計算凝固終點的位置。董建宏等［8］通過三維數學模擬考察了布流器結構、開孔傾角等工藝參數對不銹鋼熔池流場和溫度場的影響。Xu等［9］利用三維焓-多孔介質混合凝固模型描述了多端口槽形布流系統雙輥薄帶連鑄機內鋼液的流動、傳熱和凝固的基本規律。Xu等［10］也采
上海金屬 2022年2期2022-03-25
- Q235B鋼矩形坯結晶器錐度優化研究
）；h1為鋼液與坯殼之間的傳熱系數，W/（m·℃）；dm為結晶器中坯殼厚度，m；λm為凝固坯殼的有效導熱系數，W/（m·℃）；h0為坯殼表面與銅壁之間的等效換熱系數，W/（m·℃）；dc為銅壁厚度，m；λc為銅壁的傳熱系數，W/（m·℃）；hw為銅壁與冷卻水之間的換熱系數，W/（m·℃）。在鋼液與凝固坯殼界面，用有效導熱系數的形式表示鋼液流動對凝固邊界的傳熱［12-13］：式中：λeff為有效導熱系數，W/（m·℃）；λs為固態鋼的導熱系數，W/（m·℃）
上海金屬 2022年1期2022-01-25
- 包晶鋼Q195方坯連鑄結晶器液面波動原因分析與控制
得連鑄過程中初生坯殼在靠近彎月面區域和角部區域的收縮不規則［9］，造成坯殼生長不均勻，使進入二冷區扇形段的坯殼厚薄不均。在內部鋼水靜壓力的作用下，坯殼于導輥間向外鼓出變形，即“鼓肚”，此時結晶器液面會下降，鼓肚的坯殼到達下一導輥時又被擠壓回去，使液面上升，如此反復就形成了液面波動。圖1 鐵－碳相圖包晶反應區鋼水［C］質量分數在0.09%～0.17%的區間內時，由圖1所示，鋼水凝固過程為：L→L+δ→L+δ+γ→δ+γ→γ，研究表明，當鋼水［C］質量分數在0
冶金設備 2021年4期2021-10-29
- 影響鑄坯拉速的關鍵因素數值模擬研究
方坯的溫度場及內坯殼形成進行有限元仿真，可清楚地分析隨溫度變化坯殼的形成、增加過程，便于準確地確定小方坯連鑄工藝參數以及對產品質量的控制。圖1 凝固過程示意圖1.1 鑄坯傳熱過程的計算假設(1)忽略鑄坯沿拉坯方向上的傳熱，將鑄坯凝固傳熱過程視為二維瞬態傳熱問題且認為在垂直于拉坯方向的平面上，鑄坯的傳熱是各向同性的。(2)在整個凝固過程中鋼水成分無變化，無偏析現象出現，也就是說在計算過程中，液相線溫度和固相線溫度始終不變，而在一個溫度點上，物性參數恒定不變。
重型機械 2021年4期2021-08-19
- 河鋼宣鋼1段噴嘴改造提高拉速生產試驗
結晶器時有足夠的坯殼厚度，坯殼厚度在10～15 mm為安全拉鋼范圍。3 出結晶器坯殼厚度根據公式：式中：e為坯殼厚度；K為凝固系數；h為結晶器有效高度；v為拉坯速度。計算出拉速v分別為2.4 m/min和3 m/min，K=22 mm/min1/2，h=0.8 m時，坯殼厚度e：坯殼厚度在2.4～3.0 m/min都滿足安全坯殼厚度要求。所以在現有的工藝下只要改善鑄機鑄坯的脫方和噴嘴的堵塞問題，就能滿足日產7500 t的要求。4 生產工藝優化與實踐4.1
山西冶金 2021年3期2021-07-27
- 包晶鋼液面波動的原因分析與控制實踐
.1 結晶器初生坯殼的不均勻性結晶器中初生坯殼的不均勻性是造成包晶鋼液面波動的根本原因，鋼種成分[C] 在0.09%～0.17%的鋼液在凝固過程中會發生包晶轉變L+δ=γ，發生約0.38%的體積収縮，在澆注過程中，由于結晶器冷卻速度大，一般[C]在0.12%左右的鋼種凝固收縮量最大[1]，其次，由于鋼中添加了其他微合金元素，對包晶成分點會有影響，不同鋼種發生包晶反應的實際[C]含量也不完全相同。在結晶器中，坯殼會因收縮過大而與結晶器壁銅板脫離形成氣隙，影響
河南冶金 2021年5期2021-04-13
- 超寬板坯表面縱裂紋原因分析及措施
分布不均勻，導致坯殼橫向溫差大和初生坯殼厚度不均勻[1-2]，同時板坯在凝固過程中，鑄坯邊角部對鑄坯中間區域產生拉伸應力，產生縱向裂紋。1 寬板坯表面縱向裂紋產生原因由于凝固收縮導致結晶器內初生坯殼不均勻，鑄坯角部為二維冷卻方式，鑄坯角部冷卻強度大，坯殼收縮大、強度大，鑄坯寬面中間區域承受角部坯殼的拉伸應力，在坯殼薄弱處產生縱向裂紋。鑄坯出結晶器后，在二冷區受到較強冷卻時，會使得縱向裂紋擴展延伸，而包晶反應程度大的鋼種和大斷面板坯由于坯殼厚度更不均勻和拉應
現代冶金 2021年3期2021-04-04
- 船用曲軸鋼S34MnV液芯鍛造研究
芯部為液態，不同坯殼厚度的初始模型。鍛壓過程采用上平砧下平臺的FM法，即無曼內斯曼效應的鍛造法。利用上平砧下平臺產生的不均勻變形，使鍛件芯部變形量增大，產生三向壓應力，在較大范圍內應變均勻分布，有利于壓合鋼錠的芯部孔洞。由于上下砧變形量很小，在Deform-3D模擬中設置為剛體，上砧運動，壓下速度為150 mm/s。初始模型的材料參數如表1所示。表1 有限元模擬初始參數根據模擬的需要，建立模型，鍛造開始前完整的有限元幾何模型如圖1所示。鋼錠表面均為自由表面
哈爾濱工程大學學報 2021年2期2021-03-16
- 2205鋼種方坯角部縱裂缺陷控制措施
形成，結晶器凝固坯殼不均勻，薄弱處為縱裂紋產生部位[1]。結晶器內坯殼在凝固過程中主要經受以下應力作用：1）坯殼內外表面兩側溫差引起的熱應力。2）鋼水靜壓力。3）坯殼一方面受鋼水靜壓力向外運動，另一方面由于冷卻和凝固而向內收縮，由此產生的摩擦應力。4）雙相鋼凝固過程為奧氏體、鐵素體同時析出且單一相比例不低于25%，復雜的組織相變而產生組織應力和彎曲應力。雙相鋼坯殼在凝固過程經受熱應力最大，組織應力和彎曲應力次之。當結晶器內凝固坯殼經受以上應力導致的變形超過
山西冶金 2020年4期2020-09-17
- 連鑄二冷區凝固坯殼厚度的超聲檢測裝置的設計與實踐
卻，逐步形成凝固坯殼和液芯，坯殼厚度或液芯的大小和位置對連鑄過程的操作和鑄坯質量的控制至關重要。本項目是為了實現連鑄坯凝固成型過程中坯殼厚度和凝固末端位置的在線無損檢測，對連鑄二冷水、電磁攪拌、輕壓下及拉坯速度等工藝參數控制提供實時反饋信息，是實施輕壓下、凝固末端電磁攪拌等手段改善鑄坯中心疏松與偏析的前提和關鍵，對消除成分偏析、疏松縮孔等缺陷，獲得良好的連鑄坯質量及開發高品質新品質鋼材具有重要的實踐意義。2 連鑄坯凝固殼厚度檢測研究的現狀和未來發展趨勢現有
安徽冶金科技職業學院學報 2020年2期2020-08-04
- 應用射釘實驗修正厚板坯連鑄機輕壓下模型的研究
參數。連鑄坯凝固坯殼厚度是連鑄生產中一個非常重要參數，它直接反映著鑄坯的冷卻狀況和拉速的合理程度。本項目采用射釘法對鑄機的坯殼厚度、液相穴長度、凝固系數等方面進行研究，并依據射釘法研究的數據和結果來對鑄機的二次冷卻、輕壓下區間、鑄機拉速等工藝參數進行優化調整。傳熱模型計算結果的可靠性與鑄坯所受到的實際冷卻條件密切相關。在結晶器區域，鑄坯受到的冷卻與結晶器進出水量、溫差、有效冷卻面積相關，利用熱平衡原理，可以準確確定出鑄坯在結晶器內所受到的冷卻強度。實際對傳
中國金屬通報 2020年5期2020-01-06
- 湘鋼工具鋼50BV30連鑄坯表面凹陷的改善
中出現跑錐度時，坯殼慢慢凝固會收縮，坯殼與結晶器兩者之間產生的氣隙會變大，熱傳導開始變慢，坯殼內細晶層在較薄的地方在結晶器之內的凝固速度較快些，就出現了過早集中收縮導致在連鑄坯的橫截面1/2處產生縱向凹陷[1]。收縮會讓坯殼過早和結晶器之間形成不同大小的氣隙，這樣就會增加熱阻，從而使冷卻強度減弱，產生有利于柱狀晶生長的客觀條件。綜上看出產生連鑄坯凹陷的主要因素是初生坯殼的不均勻性和結晶器與鑄坯兩者間的氣隙行為[2,3]。3 影響連鑄坯縱向凹陷因素分析相關文
中國金屬通報 2019年10期2019-11-27
- 70 鋼鑄坯表面渣溝缺陷分析與優化
，同時渣條對初生坯殼進行擠壓，致使坯殼向內彎曲（見圖1、圖2）。在結晶器上行過程中，由于泵吸作用，在該內彎處有較多的液渣被吸入，隨著結晶器內坯殼厚度的不斷穩定增長，這些過多的保護渣會阻礙該處坯殼由于鋼水靜壓力而產生的向外膨脹，一直持續到坯殼達到足夠的厚度，在坯殼與結晶器之間形成穩定的氣隙，這種內彎被固定在坯殼上形成渣溝。因為渣圈對坯殼的擠壓作用是連續的，因此形成的渣溝也是連續的[2]。由于渣溝的存在，導致該處局部潤滑不良，鑄坯表面冷卻不均，初生坯殼厚度不均
山西冶金 2019年5期2019-11-20
- 連鑄機漏鋼預報系統應用和開發研究
拉速，修復破裂的坯殼，可以預防漏鋼，減少事故損失。2 漏鋼預報技術板坯連鑄機拉漏事故一般有粘結性漏鋼、裂紋漏鋼、卷渣（或夾渣）漏鋼、其他形式漏鋼，其中粘結性漏鋼為多數?？刂平Y晶器銅板與坯殼之間的相互作用是避免漏鋼的根本措施，鑄坯質量也與結晶器與坯殼之間的作用行為密切相關，結晶器與坯殼的相互作用包括熱和力的作用，外在表現是熱傳遞和摩擦.所以只有把二者同時監測好，才能更好地控制漏鋼。因此，各種漏鋼預報方法相繼開發出來，具體有如下幾種：2.1 基于結晶器熱流分析
科技風 2019年2期2019-10-21
- 天鋼40Si2MnV鋼澆鑄穩定性工藝研究
冷卻滯后，導致其坯殼凝固較其他3個方向慢。鑄坯在熱應力作用下易出現裂紋，且在內弧側的渣溝處坯殼較薄，在熱應力的作用下鑄坯內弧開裂漏鋼。漏鋼后殘留鋼液在鑄坯坯殼凝固，不具備測量坯殼厚度條件[1-3]。第3爐2流15：30時角裂漏鋼接鑄后接鑄塞棒控流異常流大15：33時停。漏鋼時溫度1 510℃，拉速2.2 m/min。處理廢鋼后2流2次開時塞棒輕微開啟流大直接滿液位停，廢鋼留在結晶器中無法再次開。漏鋼圖片見圖1。圖1 漏鋼樣貌圖片12流漏鋼發為角裂，發生在1
天津冶金 2019年4期2019-09-23
- 降低低合金高強鋼結晶器液面波動的工藝實踐
程中，較薄的凝固坯殼在二冷段內受到鋼水靜壓力作用產生鼓肚，處于扇形段輥與輥之間空隙處的凝固坯殼將向外鼓出，造成結晶器液面降低；當鼓出的凝固坯殼移動到扇形段支撐輥處時，受到內外弧輥子的擠壓作用凝固坯殼向內收縮，造成結晶器液面升高；凝固坯殼在扇形段內運動的過程中反復承受“鼓肚—壓回”變形，將引起結晶器液面有規律的周期性波動，見圖1所示。由周期性液面波動的波動頻率f和拉速V，可以計算出一個液面波動周期內鑄坯在扇形段內行走的長度λ，即：λ=V/f(1)圖1 鑄坯鼓
安徽冶金科技職業學院學報 2019年3期2019-09-20
- 連鑄板坯鼓肚有限元分析
得到鑄坯寬面中心坯殼厚度隨距離彎月面距離的曲線，如圖2所示。圖2 鑄坯凝固狀態圖2 板坯連鑄凝固鼓肚變形有限元分析為簡化計算，建模做如下假設和簡化：(1)鑄坯溫度只考慮厚度方向的變化；(2)鋼的高溫力學性能僅是溫度的函數；(3)把液芯簡化為空腔，鋼水靜壓力作用于空腔內壁；(4)考慮到結構和邊界條件的對稱性，取兩輥間鑄坯的1/4建模；(5)以寬面中心的坯殼厚度作為鼓肚模型的坯殼厚度；(6)輥子為剛體。板坯連鑄鼓肚有限元模型如圖3所示。鼓肚一般出現在坯殼厚度較
重型機械 2019年2期2019-04-28
- 小方坯連鑄機高拉速生產實踐
低，結晶器銅管與坯殼間的保護渣膜的穩定性和均勻性可能降低，從而造成坯殼在結晶器內傳熱不均、摩擦阻力增大，導致坯殼黏結和裂紋，增加工藝漏鋼風險[2]。因此，連鑄拉速的提高，需要對鋼坯質量和生產順行綜合考慮。1 生產現狀1.1 鑄機基本參數山西建邦集團通才工貿有限公司煉鋼廠現有60 t 頂底復吹轉爐3 座，70 t 精煉爐2 座，六機六流方坯連鑄機3 座，斷面分別為150 mm×150 mm和160 mm×160 mm。主要生產鋼種為Q195、Q235、HPB
山西冶金 2019年6期2019-03-10
- 薄板坯連鑄耐候鋼的穩定澆鑄研究
置率先凝固為固態坯殼，在此過程中體積收縮坯殼脫離結晶器中間的空隙由熔化的保護渣填充。鋼液在結晶器中的整個凝固過程即為鋼液向外傳熱過程，當鋼液在結晶器中傳熱不均時，致使局部坯殼向內褶皺離開結晶器銅板，在熱相圖上顯示為冷齒，熱相圖顯示的冷齒如圖1所示。冷齒是出現坯殼凹陷、裂紋等質量缺陷的表現，甚至較為嚴重的冷齒會導致漏鋼事故的發生。圖1 冷齒熱相圖4 造成冷齒的主要因素4.1 鋼液溫度鋼液溫度對澆鑄狀態有較大的影響[1]，鋼液溫度的高低會直接影響保護渣的融化效
山西冶金 2018年5期2018-11-23
- 板坯連鑄結晶器振動參數的優化
晶器振動可以防止坯殼與銅板粘結而發生漏鋼事故，同時減少澆注過程銅板與坯殼之間的摩擦阻力，起到改善鑄坯表面質量的作用。結晶器振動目的能否實現的關鍵取決于振動方式的選擇和參數的確定。從振動參數研究入手，結合奧鋼聯板坯連鑄機本身特點，選擇非正弦運動方式，合理確定了振頻、振幅、波形偏斜率等參數，達到了穩定生產、改善質量的目的。1 振動機構設備1.1DYNAFLEX振動裝置湘鋼板坯連鑄機采用VAI開發的DYNAFLEX振動裝置，液壓缸直接連到結晶器，采用比例伺服閥控
山東冶金 2018年3期2018-07-13
- 結晶器銅板錐度研究現狀及發展趨勢
是提高生產效率和坯殼質量。結晶器錐度在連鑄中是一個重要的控制參數。合適的結晶器錐度可以減小甚至消除由于鑄坯凝固收縮而產生的與銅板之間的氣隙，使銅板與初生坯殼之間有良好的熱交換狀態，同時銅板不能對初生坯殼產生額外的壓力[1,2]。錐度大小與鋼種和連鑄參數有關，連鑄參數包括結晶器長度、拉坯速度、鋼水過熱度及潤滑劑的選擇等[3]。結晶器錐度不足會使坯殼和銅板之間形成氣隙，這會極大的增加傳熱熱阻，ChowC等研究得出氣隙熱阻會占到總傳熱熱阻的80%[4]，蔡開科也
世界有色金屬 2018年8期2018-06-28
- 高碳耐磨球鋼大方坯連鑄過程凝固定律及在輕壓下過程中的應用
坯寬面和窄面凝固坯殼的生長規律，將計算結果應用于輕壓下過程中并進行現場試驗。研究結果表明：模型能精確地獲得不同工況下任意位置鑄坯凝固坯殼的厚度分布、凝固終點位置及中心固相率。不同碳質量分數的高碳耐磨球鋼具有相同的凝固規律：結晶器彎月面至二冷區出口，鑄坯柱狀晶區的凝固坯殼厚度與凝固時間的平方根呈線性關系，符合平方根定律，平方根定律的修正項與過熱度有關；二冷區出口至凝固終點，相應鑄坯等軸晶區凝固坯殼厚度與凝固時間的平方根呈非線性關系；根據凝固傳熱模型計算的高碳
中南大學學報（自然科學版） 2018年5期2018-05-30
- F鋼鑄坯皮下夾雜物與鉤狀坯殼的特征分布
皮下夾雜物與鉤狀坯殼的特征分布超低碳IF鋼(無間隙原子鋼)主要用于汽車面板和白色家電板,因此對表面質量有著較高的要求。IF鋼冷軋板主要的表面質量問題就是線性缺陷,而坯殼所捕獲的保護渣夾雜物、簇群狀氧化鋁夾雜物、“氣泡+Al2O3”夾雜是造成這種線性缺陷的主要因素。夾雜物容易在超低碳鋼鑄坯的近表層聚集,為了消除由此導致的表面缺陷,提高生產的穩定性,生產出高品質的冷軋薄板,需要對鑄坯進行表面清理。首鋼集團總公司技術研究院的學者使用掃描電鏡對超低碳IF鋼鑄坯中夾
四川冶金 2017年3期2017-04-09
- 27SiMn圓坯表面縱裂成因及預防措施
各種力作用于高溫坯殼上，產生的變形超過了鋼的允許強度和應變，將會導致漏鋼。1.1表面縱裂的缺陷形貌在生產的Φ300 mm圓坯表面存在著寬度≤1 mm、長度為200～5 000 mm不等的沿縱軸向可見縱裂裂紋，表面振痕規則，如圖1所示。圖1 Φ300 mm圓坯表面縱裂形貌1.2結晶器冷卻裂紋的產生是由于結晶器內部的冷卻不均和坯殼不均勻生長導致的，屬于典型的在第一高溫脆性區產生的裂紋。在彎月面處形成的初生坯殼在下行過程中不斷生長變厚，因凝固收縮產生的內部應力不
山西冶金 2016年4期2016-10-13
- 板坯連鑄結晶器在線調寬過程坯殼運動行為分析
晶器在線調寬過程坯殼運動行為分析封偉華 徐永斌 馬春武（中冶南方工程技術有限公司，湖北武漢 430223）將鑄坯的凝固收縮導入結晶器在線調寬過程，系統分析了結晶器在線調寬過程中坯殼的運動行為。研究了在線調寬過程中速度設置，調錐過程坯殼與結晶器壁面間的幾何關系。結果表明，在線調寬速度與結晶器錐度變化和拉坯速度相關。設定調寬參數時，氣隙（或擠壓量）是重要的參數。結晶器 在線調寬 氣隙結晶器是連鑄機的核心部件，其結構、性能直接影響著連鑄的生產效率。為提高鑄機作業
上海金屬 2016年6期2016-09-05
- CONCAST大方坯連鑄機末端電磁攪拌位置的優化
，測定了二冷區的坯殼凝固厚度，根據鑄坯凝固定律計算了液相穴長度和綜合凝固系數分別為30.0、29.5、24.5 m和25.3、25.5、27.1 mm/min1/2，對目前CONCAST大方坯連鑄機(5#)的末端電磁攪拌位置進行重新評估，通過計算提出凝固末端電磁攪拌最優安裝位置距彎月面距離在11.88～14.99 m之間射釘法； 大方坯連鑄； 末端電磁攪拌； 綜合凝固系數連鑄坯內部中心疏松、中心縮孔和中心偏析是連鑄坯主要的內部缺陷.為了提高液態金屬的補縮能
材料與冶金學報 2016年2期2016-09-01
- 小方坯連鑄粘結拉斷事故預防與控制
一下結晶器內初生坯殼的形成和生長特征：鋼水從中間包進入結晶器，與銅板接觸就會因為鋼水的表面張力和密度在鋼液上部形成一個較小半徑的彎月面。在彎月面的根部由于冷卻速度很快（可達100℃/s），初生坯殼迅速形成，而隨著鋼水不斷流入結晶器及坯殼不斷向下運動，新的初生坯殼就連續不斷地生成，已生成的坯殼則不斷增加厚度。已凝固的坯殼，因發生δ-γ的相變，使坯殼向內收縮而脫離結晶器銅板，直至與鋼水靜壓力平衡。此時，在初生坯殼與銅板之間產生了氣隙，這樣坯殼因得不到足夠冷卻而
大科技 2016年4期2016-07-13
- 連鑄φ600 mm大圓坯結晶器錐度設計
連鑄過程中，隨著坯殼在結晶器內形成和增厚，坯殼斷面要逐漸收縮。為了改善結晶器的傳熱，結晶器設計向下的錐度。過大的錐度會造成結晶器對坯殼的擠壓，導致角部凹陷，坯殼與結晶器之間摩擦增加，加劇結晶器的磨損，還會出現表面增銅。在角部區域由于氣隙的作用會形成熱點，造成坯殼減薄和裂紋。錐度小會使氣隙增大，熱流減小，坯殼減薄，容易發生漏鋼。伴隨著高速連鑄技術的發展，發展了雙錐度、三錐度、四錐度及連續變化錐度等多錐度的結晶器，多錐度結晶器在縱向形狀上更符合結晶坯殼的實際規
重型機械 2016年6期2016-04-07
- 過熱度與拉速對連鑄特厚板微觀組織的影響
數為出結晶器時的坯殼厚度與整體液穴長度。本文基于有限元方法，采用移動邊界法對2400 mm× 400 mm特厚板坯的溫度場進行模擬，探討拉速與過熱度對坯殼厚度、液穴深度及宏觀組織的影響，并通過其模擬結果綜合考慮選擇合理地拉速與過熱度參數。仿真結果表明：過熱度為20 ℃、拉速為0.54 m/min的條件時，連鑄坯內部質量及生產效率達到較好的狀態，為今后連鑄鋼特厚大型板坯的生產提供理論基礎。凝固組織；過熱度；鑄造速度；數值模擬0 前言特厚板是社會經濟發展、國防
重型機械 2016年3期2016-04-01
- AH32鋼板坯連鑄凝固傳熱過程數值模擬
熱量從鑄坯中心向坯殼表面傳遞，由于鑄坯軸向傳熱比徑向傳熱小得多，故可忽略沿z 方向的傳熱．基于鑄坯在凝固過程中的對稱性，取1/4斷面處為研究對象．如圖1所示，設厚為dx，寬為dy，高為dz 的鑄坯微元體，應用二維切片跟蹤法得到方坯的傳熱方程如下［13］:式中:λ 為鋼的導熱系數，Cp為鋼的比熱容，ρ為鋼的密度．圖1 連鑄凝固示意圖Fig.1 Schematic diagram of solidification during continuous-cast
材料與冶金學報 2015年1期2015-12-23
- 薄板坯合金鋼窄面凹陷的控制實踐
量2.1.1出口坯殼厚度1#、2#機結晶器高度為1.0 m（相應彎月面距離出口920 mm），3#機結晶器為0.9 m（相應彎月面距離出口820 mm），兩種結晶器凝固系數相同，則出口坯殼厚度比較如圖2所示。由圖2可以看出，3#機鑄坯結晶器出口坯殼厚度較1#、2#機薄1～2 mm，易產生凹陷。2.1.2結晶器冷卻水流量1#、2#與3#機冷卻水流量對比見表2所示。表2 結晶器冷卻水流量對比由表2可見，3#連鑄機170 mm厚度規格上的結晶器冷卻強度比1#、2
鞍鋼技術 2015年6期2015-11-03
- 連鑄板坯角部橫裂紋產生原因與控制
產過程，帶液芯的坯殼從結晶器進入二冷區邊運行邊凝固。在此過程中，坯殼同時承受鋼水靜壓力、彎曲矯直力、熱應力、摩擦力、相變力和意外的機械力等共同作用，若坯殼生長不均勻，當上述應力超過凝固前沿鋼的高溫強度極限和允許應變時，在坯殼薄弱處就可能產生微細裂紋。板坯角部為二維冷卻，角部溫度一般下降較快，當冷卻不均勻或者局部冷卻強度過大，板坯彎曲和矯直時，角部溫度處于高溫低塑性區，在微裂紋處產生應力集中，如果處于脆化溫度區，將加速橫裂紋的形成和擴展，最終在鑄坯的角部形成
鞍鋼技術 2015年2期2015-04-25
- 連鑄小方坯結晶器裝配優化與實踐
的。2.2 鑄坯坯殼生長特征鋼水從中間包進入結晶器，與銅板接觸就會因為鋼水的表面張力和密度在鋼液上部形成一個較小半徑的彎月面。在彎月面的根部由于冷卻速度很快(可達100 ℃/s)，初生坯殼迅速形成，而隨著鋼水不斷流入結晶器及坯殼不斷向下運動，新的初生坯殼就連續不斷地生成，已生成的坯殼則不斷增加厚度。已凝固的坯殼，因發生δ-γ的相變，使坯殼向內收縮而脫離結晶器銅板，直至與鋼水靜壓力平衡。此時，在初生坯殼與銅板之間產生了氣隙，這樣坯殼因得不到足夠冷卻而開始回熱
河南冶金 2015年6期2015-03-10
- 方坯連鑄機漏鋼原因分析及改進措施
鋼的主要特點是，坯殼是有一定的彎弧，給人撕裂的印象，但又與裂紋漏鋼并不相似。并且，在漏鋼后，結晶器內一般沒有殘留的坯殼。連鑄坯殼在形成的時候夾雜著保護渣或是有極大顆粒的高熔點雜物，從而造成熱的傳遞大大減少而形成了坯殼漏鋼。出現夾渣漏鋼的主要因素有以下幾點：第一，當結晶器發生震動的時候，平衡度不夠而造成的左右擺度不均衡，結晶器內部的渣子因此被帶入鋼水中，當其臨近坯殼的時候，就會導致傳熱過低的情況，從而造成坯殼根本不能夠耐受鋼水所產生的壓力，就出現了漏鋼事故。
山東工業技術 2014年21期2014-12-24
- 連鑄圓坯結晶器錐度優化設計研究
過程中，為了保證坯殼與結晶器壁的良好接觸，在設計結晶器時應盡可能確定合適的錐度。錐度過大，坯殼與結晶器的摩擦增加，引起結晶器液面波動，加劇結晶器的磨損，甚至造成粘結漏鋼。錐度過小，坯殼與結晶器壁間氣隙增大，熱流減小坯殼變薄;坯殼生長不均勻性增加，導致縱裂紋甚至發生漏鋼。在結晶器錐度優化研究中，數值模擬得到廣泛應用［1－3］。通過建立熱力耦合模型，分析無錐度結晶器內氣隙分布狀態，基于最小氣隙原理，對結晶器錐度進行一次性優化。優化錐度改善了結晶器與坯殼的接觸狀
河南冶金 2014年2期2014-12-22
- 小方坯連鑄結晶器內熱力行為研究
算鑄坯溫度場以及坯殼厚度［1］，這一模型預測了冶金長度、坯殼厚度以及拉速之間的關系。此后，工業試驗對此模型進行了驗證［2］。Brimacombe首次提出要把模擬計算與工業試驗相結合，這一思想的提出，指導了未來連鑄模擬技術發展的方向［3-4］。1982年，二維模型首次由Samarasekera和Brimacombe應用，從此模擬技術進入二維時代［5］。在結晶器內坯殼凝固過程中，不僅發生傳熱，也會有各種應力應變的作用，Grill、Weinberg等，首次考慮了
河南冶金 2014年3期2014-10-13
- 高效連鑄小方坯多級結晶器應用實踐
，形成一定厚度的坯殼。目前高效連鑄結晶器一次冷卻普遍采用水縫管式結構，水縫作為結晶器冷卻水通道，結晶器冷卻水以9～12 m/s的速度自下而上從水縫中流過，使結晶器具有良好的冷卻效果。為實現高拉速，要求結晶器具有足夠的冷卻強度，主要通過采用高效結晶器銅管和高精度水縫技術實現。高效結晶器銅管內腔幾何形狀采用連續錐度或多錐度，以適應鑄坯的凝固收縮規律，減小坯殼與結晶器銅壁之間的氣隙熱阻，尤其是減小角部氣隙熱阻，增加傳熱效率；水縫采用高精度窄水縫設計，其寬度一般取
中國鑄造裝備與技術 2014年3期2014-06-05
- 高效連鑄小方坯噴淋結晶器應用實踐
冷形成一定厚度的坯殼，結晶器應具有良好的冷卻效果，使初出結晶器的坯殼厚度均勻且強度足夠，避免發生漏鋼。目前高效連鑄小方坯結晶器冷卻方式有水縫式和噴淋式，為提高連鑄機拉速，將結晶器水縫式改造為噴淋水冷卻，連鑄生產實踐表明：噴淋結晶器安全可靠，比水縫式結晶器省水60%，延長銅管使用壽命，降低漏鋼率，提高連鑄作業率。1 連鑄結晶器的熱傳導過程鋼液在結晶器內由傳熱而冷卻、凝固、形成坯殼，是一個復雜的結晶傳熱過程。鋼液注入結晶器受到水激冷形成坯殼，繼續冷卻使坯殼增厚
中國鑄造裝備與技術 2014年4期2014-03-25
- 二冷強度對連鑄小方坯凝固過程影響規律的數模研究
對鑄坯溫度，凝固坯殼厚度和凝固終點的影響規律.結果表明，隨著二冷強度的增大，二冷區內的鑄坯表面中心溫度降低，而進入空冷區后則逐漸趨于一致.二冷強度每增加10% ，足輥段出口處溫度平均降低8℃，二冷一段出口處溫度平均降低10.75℃，二冷二段出口處溫度平均降低10.75℃，二冷三段出口處溫度平均降低9.75℃，鑄坯凝固終點縮短約0.168 m.二冷強度;連鑄;小方坯;數學模型杭鋼40Cr連鑄小方坯質量的主要缺陷是中心疏松，而二冷配水制度的優化是改善連鑄坯質量
材料與冶金學報 2014年1期2014-03-20
- H08A漏鋼原因分析及預防措施
在0.12%時，坯殼有最大的收縮率（0.38%），因而形成較大的氣隙，導致坯殼表面與結晶器壁接觸面減小，熱流最小，形成坯殼最薄，H08A鋼碳含量小于0.10%。所以，此因素是影響H08A鋼漏鋼的主要原因。2.2 結晶器倒錐度對漏鋼下線結晶器的倒錐度進行測量，具體情況見表2。表2 對漏鋼下線結晶器的倒錐度測量通過表2可以看出，結晶器倒錐度在1.16～1.38，結晶器倒錐度比較小。錐度變小，甚至在一定位置出現負錐度現象。結晶器銅管內腔曲線發生變化[2]，銅管內
新疆鋼鐵 2014年3期2014-02-10
- 連鑄坯脫方成因及對策
過高會使鑄坯凝固坯殼減薄，強度下降，在不均勻力的作用下更易產生變形，引起鑄坯脫方。2.2 拉速的影響拉速越大，坯殼平均厚度減薄，導致坯殼的強度和剛度較低，初生坯殼產生扭曲變形。據統計，拉速2.4m/min時，連鑄坯開始出現脫方；2.6m/min以上脫方廢品零星出現；2.8m/min以上脫方廢品大量出現。另外，在正常澆鑄過程中拉速調節過于頻繁，每爐鋼水在中間包的溫差在10℃內的占81.2%，但是溫差10℃內拉速的波動在0.8m/min。2.3 中包水口的影響
新疆鋼鐵 2014年3期2014-02-10
- 方坯高效連鑄關鍵技術優化設計與應用
結晶器銅壁內凝固坯殼厚度減薄，坯殼與結晶器銅壁之間摩擦力增大，引起漏鋼事故增加。因此要求結晶器具有高冷卻強度且導熱均勻，保證結晶器銅管出口坯殼具有足夠強度且厚度均勻，使其能夠承受鋼水靜壓力，以避免漏鋼。通過對結晶器銅管長度、結晶器冷卻水強度、結晶器銅管倒錐度關鍵技術優化設計，有效提高了結晶器傳熱效率。(1)適當延長結晶器銅管長度在高速澆鑄條件下，拉速增加，鋼水在結晶器銅管內停留時間縮短，單位重量鋼水帶走的潛熱減少，凝固坯殼厚度減薄。作為一次冷卻，在相同拉速
中國設備工程 2014年5期2014-01-29
- 特大圓坯澆鑄水口及結晶器內流場的研究
的熱流、溫度場及坯殼厚度進行了研究與模擬，唐海燕等［7］、孫開明等［8］對 φ400mm 圓坯連鑄凝固傳熱數學模型進行了研究，劉國平等［9］對φ450mm圓坯連鑄采用的定徑水口結晶器內的流場進行了研究。目前對特大圓坯連鑄研究不多，特別是關于φ800mm以上特大圓坯的相關研究鮮見報道。特大圓坯連鑄過程中，鋼水在結晶器內的流場、傳熱凝固、液面波動及液面處鋼水的流動狀況直接影響著連鑄生產過程及連鑄坯質量。本文針對φ1000mm特大圓坯，提出一種四孔旋流澆鑄水口，
中國機械工程 2013年23期2013-12-05
- 連鑄寬厚板坯窄面鼓肚分析與解決方法
積收縮，初生凝固坯殼生長不均勻，易造成鑄坯表面的質量問題。為使結晶器內初生凝固坯殼均勻生長，結晶器冷卻制度采用弱冷，其結果是出結晶器坯殼厚度較薄，在鋼水靜壓力的作用下，會產生較大鼓肚。表1 3#連鑄機主要參數Tab.1 Main parameters of 3#continuous caster表2 Q460C目標成分Tab.2 Composition of Q460C casting slab澆注300 mm厚Q460C鋼窄面鼓肚情況如圖1所示。圖1 3
重型機械 2013年1期2013-12-03
- 板坯連鑄結晶器冷卻水量控制分析
晶器內寬、窄面的坯殼厚度變化以及角部溫度和中心溫度的變化。結晶器內寬、窄面鑄坯坯殼厚度隨時間的變化分別如圖2、圖3所示。由圖中可以看出，拉速一定，結晶器內鑄坯寬、窄面的坯殼厚度隨時間的推移逐漸增大。圖2 寬面坯殼厚度隨時間的變化Fig.2 Variation of the thickness of broadside shell with time圖3 窄面坯殼厚度隨時間的變化Fig.3 Variation of the thickness of narr
武漢科技大學學報 2013年1期2013-11-05
- 唐鋼FTSC工藝薄板坯表面縱裂原因及對策
結晶器內彎月面處坯殼的不均勻性，由于力的綜合作用，當超過鋼的高溫允許的強度，就在坯殼薄弱處萌生裂紋，這些微細裂紋出結晶器后在二冷區繼續擴展［1］。筆者結合唐鋼FTSC工藝薄板坯連鑄的現場生產數據，對產生裂紋的爐次和裂紋的位置，爐前及連鑄機異常情況的統計，對薄板坯連鑄縱裂紋形成機理進行分析，從鋼種成分控制、工藝操作、設備保證等方面提出了改進措施，有效的控制和減少薄板坯縱裂紋的產生。1 唐鋼FTSC工藝連鑄薄板坯縱裂紋的形成機理分析發生縱裂的根本原因是在結晶器
華北理工大學學報(自然科學版) 2013年3期2013-08-05
- 方坯角部縱裂漏鋼原因分析及改進*
面角裂漏鋼鑄坯及坯殼剖面如圖1所示。圖1 角部表面縱裂漏鋼鑄坯及坯殼剖面鑄坯表面角部縱裂起源于結晶器內的凝固坯殼不均勻，因角部二維傳熱，角部初始坯殼厚，剛性大，面部中間坯殼收縮后又在鋼水靜壓力作用下緊貼銅壁，其對坯殼角部產生拉應力。偏離角處不屬二維傳熱，同時又是面部傳熱中最薄弱之處，因此其抗張應力集中在偏離角部某一薄弱部位，當出現鼓肚或脫方現象超過一定值時，應力超過高溫坯殼強度，則造成坯殼偏離角部凹陷或縱裂紋，坯殼出結晶器后失去銅管支撐，如果結晶器下口冷卻
河南冶金 2012年1期2012-12-07
- 27SiMn圓管坯鋼表面裂紋成因分析及改進
，保護渣易被夾入坯殼形成夾渣或粘在鑄坯表面形成粘渣。渣子的導熱率差，夾渣或粘渣這部分的坯殼冷卻收縮慢，其他區域的坯殼冷卻強度大，收縮快。在結晶器內生成的坯殼就會出現因收縮幅度不同而產生的應力不平衡的現象，導致裂紋的出現。此外，在設備條件和操作因素不變的條件下，保護渣熔化特性選用不當，液渣層厚薄不一，造成渣膜厚度不均，使局部坯殼變薄也會產生縱裂[2]。自生產27SiMn以來，先后更換了5種保護渣，其理化性能指標見表1。圖1 裂紋表面形貌表1 27SiMn圓坯
天津冶金 2012年6期2012-10-23
- 連鑄坯的凝固與傳熱過程研究
且具有一定厚度的坯殼，保證足夠的強度，對抗鋼水的靜壓力，減少鼓肚、脫方。結晶器內的凝固：鋼水與銅管接觸，以100度/S的速度冷卻，形成了鋼液-凝固殼---銅管交界面。連鑄機分為結晶器冷卻、二次冷卻、空氣冷卻三個不同的冷卻區域。連鑄凝固傳熱包括傳導、對流和輻射三種傳熱方式并存，屬于綜合傳熱。二、結晶器冷卻1 結晶器的熱交換結晶器是一個非常強的熱交換器，結晶器內坯殼厚度的生長取決于鋼水向結晶器冷卻水的傳熱速率，而傳熱速率又受到整個過程所需克服的熱阻影響，熱阻包
中國新技術新產品 2012年19期2012-05-12
- 超寬板坯包晶鋼連鑄初生坯殼應力的數值模擬
坯包晶鋼連鑄初生坯殼應力的數值模擬梁志剛1，2，王 楠1，趙 亮1，鄒宗樹1(1.東北大學 材料與冶金學院，沈陽 110819;2.包頭鋼鐵集團有限公司 薄板坯連鑄連軋廠，內蒙古 包頭 014010)利用商業軟件計算了超寬包晶鋼連鑄過程中初生坯殼所受應力.研究結果表明，由于包晶反應引起的體積收縮，包晶成分鋼種的凝固坯殼表面應力顯著大于非包晶鋼成分鋼種，在距鑄坯中心約200～400 mm處應力出現極大值;隨板坯寬度的增加，坯殼表面應力增大，應力極值點向坯殼中
材料與冶金學報 2011年3期2011-12-28
- 連鑄結晶器多變量系統建模及控制
現連鑄結晶器出口坯殼厚度的控制，對結晶器內部鋼水凝固傳熱過程進行數學模擬，利用有限元計算分析和曲線回歸的方法建立其出口坯殼厚度生長模型和出口處銅板溫度與坯殼厚度的關系；在此基礎上，建立以拉坯速度和滑動水口開度為輸入、以液位高度和出口坯殼厚度為輸出的結晶器非線性多變量模型。通過仿真驗證該模型的有效性。針對所建非線性模型，設計自抗擾控制器（ADRC）進行解耦控制。仿真結果表明：所設計的控制器可以達到滿意的控制和解耦效果，這說明在所建模型基礎上設計出ADRC控制
中南大學學報（自然科學版） 2011年5期2011-02-06
- 方坯連鑄機漏鋼原因分析及改進措施
漏鋼特點。漏鋼處坯殼有一定的弧度，不像裂紋漏鋼，有撕裂的感覺。而且漏鋼后，結晶器內沒有殘余坯殼。絕大多數夾渣漏鋼都是夾渣點剛剛出結晶器便發生漏鋼。（2）夾渣漏鋼的原因。①結晶器振動。結晶器振動是為了實現新生坯殼與結晶器銅管脫離，但當結晶器振動不夠平穩，偏擺過大，就會將結晶器內鋼液表面的渣子卷入鋼水中，部分沒能上浮的渣子就會隨鑄坯一起被拉出結晶器，當渣子靠近坯殼時就會造成傳熱過低，坯殼偏薄，無法承受鋼水靜壓力，產生漏鋼。②鋼水純凈度。鋼水純凈度不夠、鋼水二次
河南科技 2010年1期2010-09-04
- 結合射釘實驗與數值模擬對凝固進程精確預測研究
提條件。測定鑄坯坯殼厚度和液相穴終點的方法有很多種，如“坯殼穿孔法”、“板坯鼓肚法”、“元素放射示蹤法”以及“電磁超聲波法”等等。20世紀70年代初，日本三菱重工發明了用射釘法來檢測鑄坯坯殼厚度的實驗方法，并在鑄坯坯殼厚度的測試實驗中被廣泛采用。在對首鋼三煉鋼板坯連鑄液相穴末端的測定中就采用這種射釘的方法。此方法能準確預測局部凝固進程信息，但獲得的信息相對滯后。對凝固進程的預測除了采用實驗方法外，還可以采用更為精確的方法——數值模擬方法，這也是動態輕壓下工
山西冶金 2010年2期2010-01-30