关于镇静钢减少轧后废品及减少切头率以增加金属收得率的试验

镇静钢澆注情况及钢锭质量——缩孔的形成——防止缩孔各方法的分析及选择——试验方案进行情况——试验结果及结论。 一、前言 镇静钢锭由于在冷却凝固过程中体积的收缩,在上部形成一个不含金属的空间,这就是缩孔。缩孔的大小、位置影响了钢锭的质最和初轧钢坯的收得率,所以研究镇静钢缩孔问题以提高钢锭的质量和减少切头率,就有着现实的意义。     

冷封顶钢锭缩孔的分布与焊合问题

实践证明,某些钢种的封闭缩孔在一定条件下可以焊合。缩孔分市、气体、夹杂含量、压缩比和轧制温度是影响焊合的主要因素。液芯轧制的封顶钢锭,钢锭中心未凝固部分在加压下可呈“塑性流”流动使封闭缩孔得到填充,为缩孔的焊合提供更有利条件。生产封闭缩孔钢锭可提高成材率6～8％,节约大量能源,具有明显经济效益。文中对焊合过程和条件作了分析,并通过凝固模型研究了封闭缩孔钢锭凝固过程的特点及控制缩孔分布的方法。     

散热片对钢锭凝固过程影响数学模拟

钢锭在冷却过程中会出现疏松、缩孔和偏析等缺陷。本文提出在钢锭模上加散热片来加快钢锭的凝固,分析加不同形状的散热片后钢锭凝固过程中的温度场变化、全凝时间、缩孔情况的影响。研究表明:加散热片后钢锭凝固时间缩短了60 s,而且水平布置的散热片与竖直布置的散热片相比凝固速率加快了16%,加锥形数值散热片后,缩孔的体积最小为247.3 cm3。     

大扁锭凝固过程模拟及缩孔优化

对某钢厂28.7t钢锭凝固过程进行测温,并用有限元方法模拟该钢锭凝固过程温度场和凝固场分布.结果表明:温度模拟值与现场测量值吻合很好,证明模拟具有较高的准确性和可靠性;凝固初期,钢锭底部和保温冒与钢锭模连接处凝固较快;52min时,绝热板与钢锭间已形成一定气隙;前3h,钢锭侧面凝固顺序由模壁向钢锭中心平行推进;凝固后期较凝固前期凝固速度快;热电偶测得,保温冒中心凝固时间为428min,钢锭本体中心顶部凝固时间为365min,冒部全凝时间大于本体全凝时间的15%,有利于控制一次缩孔只存在于冒部.通过模拟将浇注温度由1543℃降低到1533℃,不但不影响保温帽钢液对本体的补缩作用,还可以使缩孔减小6mm,有利于提高钢锭质量.     

16公斤钢锭热模拟7.2吨冷封顶钢锭液芯轧制试验

介绍了以16公斤钢锭热模拟7.2吨冷封顶镇静钢锭液芯轧制,冶炼设备为60KVA高频感应炉、钢种A3,轧制设备为φ180二辊可逆模拟初轧机。研究指出,开轧液芯率≤8％时,不会影响轧制过程地顺利进行。全凝轧制时,翻倒90°修改变缩孔分布,最有利于缩孔焊合。     

冷封顶镇静钢封闭缩孔焊合条件的试验研究

针对冷封顶镇静钢液芯轧制中,有一部份不能实现液芯轧制的实际情况而提出的新研究课题。采用钢锭在液芯状态下翻倒90°,然后进行模似凝固轧制的方法,研究了缩孔的分布,偏心率等。对封闭缩孔焊合的影响。通过模拟钢锭钻眼轧制的方法得出:缩孔偏心率对封闭缩孔焊合有显著影响;缩孔大小、压下规程对其亦有影响,从而提出铸后在铸车上或在均热炉内带液芯将钢锭翻倒90°的设想。通过现厂对冷封顶A_3,D_(21)镇静钢的工业实验,用对比的方法,证实了带液芯翻倒对钢材内部质量的影响。实验表明,封闭缩孔得到了焊合,钢材质量满足了国家标准。     

悬浮浇注对GCr15轴承钢凝固过程的影响

通过研究悬浮浇注工艺下ＧＣｒ１５轴承钢的凝固动力学过程来探讨悬浮剂的作用机理,并在实验的基础上分别讨论悬浮浇注工艺对钢锭凝固过程的温度分布、凝固速度、结晶温度间隔以及形核率的影响。实验结果表明,悬浮浇注能有效地提高钢锭的凝固速度,改善钢锭截面的温度分布和溶质元素的分布,减小合金的结晶温度间隔,增加钢锭形核率。其结果使钢锭凝固时间缩短,化学成分分布均匀,缩松缩孔减少,结晶组织细化。     

不同覆盖剂下的普通低碳钢大钢锭疏松缩孔模拟

为了提高铸件质量,针对覆盖剂对大型铸钢件疏松缩孔的影响,利用ProCAST软件分别对使用5种覆盖剂的72t钢锭进行模拟研究。结果表明:覆盖剂类型对疏松影响很小,但对缩孔影响较大。随着覆盖剂保温性变差,冒口中缩孔体积变大,钢液补缩能力变差,铸件内部越易产生缩孔。提高浇注速度可以减少铸件上部侧壁的疏松数量。     

空心钢锭凝固过程缺陷的模拟研究

利用有限元软件Pro CAST对65t空心钢锭底注式凝固过程进行了数值模拟。根据实验条件和实验结果,分析确定了最终凝固位置在距离内壁35%壁厚处时的内壁界面换热系数为400 W/m2·K.采用相同的锭型、浇注方式和边界条件对4.2 t Mn18Cr18N空心钢锭进行了模拟研究,分析了不同浇注温度和浇注速度下的凝固过程。结果表明,在浇注温度为1 415℃,浇注速度为25 kg/s条件下,实现了顺序凝固,最终凝固位置在冒口内,钢锭内没有出现宏观缩孔疏松,冒口根部下方靠近钢锭内壁处存在条状的显微缩松。     

铸件缩孔缩松多种预测判据的应用

为解决国内凝固模拟软件中缩孔缩松预测判据比较单一的问题 ,满足用户使用多种判据从不同角度分析铸件缩孔缩松形成的需要 ,从实际应用出发 ,在自主开发的 FT-Star凝固模拟软件的基础上 ,改进和增添了多种缩孔缩松预测判据。用户可以根据需要方便地选用 ,并可从多种途径对铸件缺陷的形成进行定量或定性的分析。实际铸件分析表明该法效果良好。     

38CrMoAl钢中的大型夹杂物研究

对38CrMoAl钢在冶炼过程中大型夹杂物的组成、大小及污染度的研究结果表明: 1.钢中大型夹杂物是含有Ca、Mg的铝酸盐,它主要地是由于钢锭凝固时Ca、Mg自钢液中析出引起的,与出钢时钢—渣混卷没有明显的关系。 2.大型夹杂物在钢锭心部和尾部生长最为有利。 3.钙、镁有可能以气态的形式析出,在钢锭中形成“气孔”。     

特殊钢锭锭型改造

目前我国特殊钢镇静钢钢锭主要有两种锭型,即650kg与2～3t锭型,分别适应于650mm与825～850mm开坯轧机。本技术通过对锭型的改造,尽可能减小钢锭的横截面积,为的是降低钢锭中心与头部严重偏析及轧制前期的鱼尾收缩,消除钢锭两端轧制过程潜在的不利因素的影响,为进一步提高钢锭的成坯率创造优化的条件。为了防止提高钢锭高宽比时带来的     

注温和注速对钢锭头部积渣的影响

使用膨胀型复合模铸保护渣保护浇注钢锭 ,普遍存在的一个问题是容易使钢锭产生头部积渣这一表面缺陷。通过工业实验 ,研究了注温和注速这两个主要浇注工艺条件对钢锭头部积渣的影响规律。研究结果显示 ,适当提高浇注温度和适当降低浇注速度可以减少钢锭头部积渣 ,改善钢锭表面质量。     

注温和注速对钢锭头部积渣的影响

使用膨胀型复合模铸保护渣保护浇注钢锭,普遍存在的一个问题是容易使钢锭产生头部积渣这一表面缺陷。通过工业实验,研究了注温和注速这两个主要浇注工艺条件对钢锭头部积渣的影响规律。研究结果显示,适当提高浇注温度和适当降低浇注速度可以减少钢锭头部积渣,改善钢锭表面质量。     

蠕墨铸铁在耐热冲击件上的研究与应用

在带领学生到焦作市矿山机器厂实习期间,该厂技术员提出他们厂在浇注钢锭时用的铸锭底盘,以往一贯采用HT200制造,由于摆钢锭模时的撞击、浇注钢锭时受到1500℃以上高温钢液的冲刷浸蚀、脱锭时钢锭和钢锭模对其热状态下的碰击,使得铸锭底盘较早损坏,以致于断裂无法再使用下去,致使铸锭费用偏高,希望能有一个简单、方便、经济的解决办法。     

ZZ7.2吨冷封顶镇静钢液芯轧制钢三薄板及硅钢片工艺试验研究

本文对ZZ7.2吨上大下小钢锭,采用打水封顶,用柳毛石墨加酸浸石墨做保护渣剂,经带模送锭,总传搁时间在150分内可实现液芯轧制,在凝固轧制条件下,一次压缩比大于99％者,封闭缩孔得到焊合。工艺试验结果表明,减少切头损失,提高成坯率5.25～6.27％。     

大型厚壁球墨铸铁起重机卷筒铸件的试验与生产

本文讨论了起升１４０吨钢水包、钢锭等物料用的冶金起重机的卷筒的铸造工艺。该铸件与其他大断面球墨铸铁件的生产一样，存在着缩孔、球化不良和组织夹杂等质量问题。采用刚性、激冷材料作铸型，取得了满意的试验结果与生产成果。     

模具温控凝固成形中关键控制参数的选取

提出了一种基于数值模拟的模具温控凝固成形控制参数的选取方法.针对两个较易于控制的关键控制参数进行了研究,对模具预热温度取743、693、673K和冷却控制阈值取753、293、673K等多种工艺条件的成形过程进行了三维非稳态传热模拟,模拟值与实验值的误差在8%以内.结果表明:模具预热温度稍高于材料熔点时有利于减少缩孔缺陷,提高成形质量,同时应结合成形效率和工艺误差合理选取模具预热温度;冷却控制阈值取753K时,全部冷却管道同时开启,材料中上部形成了明显的缩孔;阈值取673K时成形质量较好,此时7组冷却管道依次开启,固液界面基本保持平面形状,凝固速度较快.     

钢锭模的热疲劳

本文从热疲劳角度研究钢锭模的破坏。通过模型试验模拟了钢锭模的热疲劳破坏,提出了改善热疲劳性能的改进模型,用有限单元法分析了实际钢锭模和改进型钢锭模在铸钢—水浴过程中的热应力变化,说明了热疲劳破坏的机制及改进型钢锭模的有效性。     

Cr12N钢高压凝固钢锭的气泡分布

在冶炼Cr12N铁素体高氮钢时,发现钢锭中有气泡产生,但随着凝固压力的增加,气泡含量越来越少。当熔炼压力0.6 MPa,凝固压力由1.0 MPa增加到1.6 MPa时,气泡数量的平均值由46.37个/mm2降到9.46个/mm2,气泡量下降到原来的20.4%;直径大于20μm的气泡数量下降到原来的17.4%,而直径小于5μm的气泡数量增加了37.7%。熔炼压力0.3 MPa凝固压力1.6 MPa的钢锭,下表面的气泡平均面积含量是上表面气泡含量的23.9%,边缘位置处的气泡平均面积含量是中心位置处的25.9%。根据建立的计算钢锭中实际氮含量模型可知,当熔炼压力为0.6 MPa凝固压力增加到1.8 MPa时,可得到没有气泡的高氮钢锭。