连铸坯铸态组织中的微孔隙率对凝固过程的指示作用

一、前言铸坯的铸态组织直接关系到轧后材的性能而为人们所关注。曾发表许多关于凝固组织与凝固条件之间的关系方面的论文。对于认识凝固过程,对于研究如何提高铸坯质量是十分有益的。然而,到目前为止,定量地从凝固组织推出凝固条件还不充分,也难明确地表示二次冷却条件对铸造组织的影响。本文著者通过对连铸板坯、小方坯、水平连铸的圆坯和高速盘式连铸机浇注的矩形坯的凝固组织仔细地调查研究,初步探索出铸坯铸态组织显微收缩孔隙占基体的百分率(以下简称微孔隙率)与冷却条件之间的关系,并运用这种关系指示连铸坯的液芯形状。与钢液排出法、示踪元素法等相比,方法简便、结果准确、研究内容更为广泛,可     

大方坯连铸过程凝固规律

通过建立425mm×320mm连铸大方坯二维凝固传热数学模型,模拟了凝固坯壳的长大过程,并通过窄面射钉实验对数学模型进行了验证,精确得到了任意位置处大方坯凝固坯壳的厚度分布情况及最终凝固终点的位置,发现经典的凝固平方根定律对于连铸大方坯的凝壳长大进程不再适用．回归宽面中心坯壳厚度与凝固时间平方根的关系式发现,结晶器弯月面至二冷区出口,近似为线性关系,符合平方根定律,二冷区出口至凝固终点,二者为非线性关系,不再符合平方根定律．     

连铸坯的凝固组织和质量

一、绪言在我国,连续铸钢从试验研究到计入生产能力已有二十余年。这期间,在减少拉漏提高铸机生产率、减少废品提高钢质、扩大浇注钢种及改进设备等诸方面做了不少工作,取得了成绩。当然,为了进一步提高生产水平,还应该力争消除至今尚存在着的某些差距。例如,连铸坯轧成的钢板其塑性往往不如钢锭轧制的;又如,3~#钢铸坯纵裂纹率在使用潜入式水口保护渣浇注以后,虽有大幅度降低,但至今仍然是连铸坯的主要缺陷,有待于进一步克服;还有非金属夹杂物的偏折造成的钢板缺陷也是不容忽视的,如此等等。     

连铸坯凝固冷却过程的控制

本文论述了保证优质高产的连铸坯凝固冷却的“冶金标准”,以某厂弧形连铸机为例计算了不同操作因素—拉速,比水量,二冷区各段水量分布,钢水过热度,液相穴内钢水对流运动和二冷水温度等对连铸坯凝固“冶金标准”的影响,给出了其影响的定量关系。并指出:拉速是影响液相穴深度和凝固壳厚度的主要因素,而比水量和水量分布是影响铸坯表面温度的主要因素。为合理控制操作参数,根据计算结果,整理出坯厚、拉速、比水量、液相穴深度和生产率之间的关系图,利用此图有助于选择合理的操作参数。     

连铸坯凝固过程应力模型综述

简要分析了不同作者的连铸凝固过程应力模型。 A.Grill等人对 80 0～ 1 50 0℃范围内钢的力学性能与温度的关系进行了假设 ,采用有限单元法 ,根据温度梯度及支撑辊的压力来计算铸坯的应力场 ,建立了应力模型 ;K.Sorimachi对 A.Grill模型进行了改进 ,假设钢在连铸温度 (80 0～ 1 50 0℃ )下的机械性能只与温度和应变速率有关 ,且应变速率为常数 1 0 - 3s- 1,忽略其它变量对机械性能的影响 ;蔡开科考虑铸坯温度回升 ,建立了铸坯热 -弹 -塑性应力模型。     

连铸圆坯凝固传热行为与铸坯质量的控制

在连铸生产过程中,二次冷却在很大程度上影响着铸坯的传热状态,从而在铸坯凝固组织的形成过程中有着决定性的作用.连铸坯裂纹是制约其生产产量和质量的主要缺陷之一.通过对圆坯凝固传热的分析,探索影响铸坯裂纹发生的因素.从而从理论上避免裂纹的发生,保证连铸生产无缺陷铸坯.     

从连铸坯的凝固组织研究改善凝固条件

一前言消化国外引进设备,吸取其优点,为改进我国自行设计、制造的连铸设备提供参考意见,我们于80年6月前后在武钢,上钢一厂,分别取了大量的连铸板坯试样作了对比研究。由于凝固组织反映了凝固条件。在两厂取样时,尽量使其生产条件相近以减少对凝固组织的影响。有利于找出两厂设备、工艺的差异,及其对凝固组织的影响,改善凝固条件,获得所希望的凝固组织,从而达到改进铸坯质量的目的。     

连铸坯凝固传热过程的数学模型分析

连铸坯凝固传热数学模型对定量分析连铸过程中的热量传递、改善连铸坯质量及实现过程级的动态控制有重要意义．分析了连铸坯在结晶器和二次冷却区凝固传热的特点;重点讨论了建立连铸坯凝固传热数学模型的主要方法,给出了当前代表性的定解条件及参数确定方法;对凝固传热模型的主要数值计算方法,如有限差分法、有限元法以及边界元,进行了对比分析;指出进一步开发实用化凝固传热模型,研究连铸坯凝固传热动态控制模型将在高效连铸生产中发挥更大作用．     

用微孔隙率指示连铸板坯液芯的形状

一、前言液相穴的形状和深度是确定最佳工艺参数的重要根据。过去,测定它的方法有钢液排出法、示踪元素法等,昂贵繁琐;快速打钉法虽比上述方法简便,但需要多次测定并选择合适的钉头材料,故此给连铸工艺研究工作带来许多不便。由于发现了铸态组织中微孔隙率对凝固过程的指示作用,使我们具有一个既简     

合金钢连铸坯动态凝固过程数值模拟

针对合金钢连铸坯凝固过程中存在的疏松、偏析、裂纹等问题,以现场实际连铸机为研究对象,依据200mm×200mm合金钢的连铸工艺,建立了铸坯凝固传热数学模型,确定了边界条件,初始条件,不同冷却段的表面热流,以及所研究钢种的物性参数·特别是通过把坐标系建在连铸坯之上,解决了计算整个铸坯纵断面上在不同过热度、不同拉速、不同时间、不同位置上动态凝固过程的温度场问题·模拟计算结果与实际铸机上的测试结果吻合较好,从而为调整连铸工艺参数,确定连铸坯末端电磁搅拌器安装位置及电磁参数,提高连铸坯质量找到依据·     

沟槽内壁结晶器铸坯初期凝固过程

以初期凝固坯壳为研究对象,在结晶器内壁纵向划分沟槽,建立数学模型,计算划分沟槽与不划分沟槽结晶器内铸坯的温度场和应力场,研究沟槽内壁结晶器对铸坯初期凝固过程的影响。结果表明,沟槽内壁结晶器可显著改善铸坯传热,降低坯壳应力并使其均匀分布。     

螺旋连铸坯凝固过程仿真系统的开发

在建立了螺旋连铸坯传热数学模型并用有限插分法进行求解的基础上,应用VisualC++编制了螺旋连铸坯仿真系统·系统采用多文档界面,支持用户交互输入数据·通过用户的输入数据建立三维的螺旋连铸坯模型·采用科学计算可视化的方法,以颜色值代表温度值,将温度值的变化动态直观地输出至界面·为便于观察连铸坯的局部,系统界面还支持三维模型的旋转、平移、动态缩小/放大和局部放大等功能,从而为确定合理的拉坯速度和确定切分机构的理想位置提供了理论依据·     

基于神经网络的铸坯凝固过程自适应控制

对铸坯冷却过程模型进行了改进,同时采用最小方差自适应控制策略和多层前馈神经网络技术,设计了一种铸坯表面温度自适应控制器,该方法克服了传统的拉速配水和根据传热学模型控制喷水的不足,具有一定的实用价值.     

双辊薄带连铸低碳微合金钢的铸态组织

采用双辊薄带连铸技术制备了低碳微合金钢薄带,利用OM,SEM和TEM对铸态凝固组织、室温组织、析出及位错进行观察和分析.结果表明:低碳微合金钢铸带的凝固组织中二次枝晶间距约为12~15μm,相对于传统厚板坯和薄板坯连铸,铸带组织得到了明显细化.铸带的原奥氏体晶粒尺寸比较粗大,约为250~410μm,其组织由魏氏铁素体、珠光体和不规则铁素体组成.铸带组织中存在纳米级TiC析出和短棒状的渗碳体.TiC析出没有被薄带连铸的凝固过程及二次冷却过程明显抑制.铸带组织由于铸轧力及二次冷却速率不均匀导致大量位错的产生.     

直浇道电磁搅拌对连铸坯凝固组织影响

中缩和偏析缺陷对铸坯质量有很大的影响，在直浇道外施加电磁搅拌可以明显地改善连铸坯的凝固组织，并提高连铸坯的质量。选用低熔点Sn-3.55Pb合金浇注试样，用实验方法研究直浇道电磁搅拌对铸坯凝固 组织的影响，并用数值模拟作为辅助手段分析了影响因素。实验证明：施加直浇道电磁搅拌后，铸坯的晶粒细化，等轴晶区扩大，柱状晶区减小；在降低过热度的情况下，施加电磁 搅拌，可避免直浇道堵塞，保证浇注顺利进行，而且铸坯的凝固组织更加细小；在直浇道外施加电磁搅拌，不仅改变了金属液的流动形态，而且提高了浇道内的最低温度，使浇道内的温度分布均匀。     

37Mn5连铸圆坯凝固过程数学模拟

为控制油井管用连铸圆坯质量,基于薄片移动法建立了连铸圆坯凝固传热数学模型,并应用ProCAST软件对37Mn5钢Φ150mm连铸圆坯凝固过程进行了数学模拟,铸坯表面温度模型预测结果与工业试验测温结果相一致.模拟结果表明,在过热度为(20±5)℃,拉速为2.5m.min-1条件下,可以控制结晶器出口坯壳厚度、铸坯液芯长度和铸坯表面温度在合适的范围内,有利于防止铸坯表面裂纹和内部裂纹等缺陷的产生和保证浇铸安全,并实现较高的生产率.     

结晶器内连铸坯凝固过程的有限元数值模拟

建立了结晶器内连铸坯凝固过程的有限元数学模型，在坯壳面表面边界条件中引入与气隙相关的传热模型修正平均热流量方程，研究了铸坯角部气隙对坯壳凝固行为的影响，模拟结果表明，铸坯角部形成的气隙流量显著地长低了坯壳表面的换热，使得铸坯偏角区成的为热节区，此热节区是铸坯凹陷，裂纹等缺陷乃至漏钢事故发生的诱因。     

连铸坯凝固过程温度模拟系统的开发和研究

建立了连铸板坯凝固过程温度场数学模型。模型中引入了连铸坯在结晶器中表面热流规律的修正方程。针对板坯形状规则的特点，采用有限差分法建立了数学模型。在MATLAB平台下对二冷区内板坯温度场进行分析模拟，以渐变色形式模拟显示了连铸板坯任意截面温度场的等值线、二维及三维可视化显示，显示结果直观。以某钢厂铸机参数及铸坯尺寸为实例进行了模拟分析。模拟结果表明：连铸坯各测量截面的温度与实际测量温度分布相符。该模拟系统为板坯连铸生产过程工艺参数设定与优化提供了理论依据及有效的分析手段，可应用于实际预测当中。     

准沸腾钢连铸坯的凝固组织和内部缺陷

对准沸腾钢连铸坯的低倍凝固组织和皮下气泡等内部低倍缺陷的形成原因和影响因素进行了试验研究 ,并提出了控制铸坯低倍凝固组织各带的形成和防止产生铸坯内部缺陷的具体措施。     

高炭钢连铸坯凝固过程溶质宏观偏析的数值模型

采用Fe-C二元合金的紊流、凝固传热及溶质传输三维耦合模型,针对铸坯不同碳质量分数对凝固过程溶质分布的影响进行数值模拟,凝固过程以柱状晶生长方式进行,遵循局部热力学平衡研究发现,与低碳钢相比,高碳钢的凝固坯壳较薄,等温曲线较为光滑,糊状区范围较大碳质量分数较高的钢种,偏析较轻;而低碳钢,偏析较为严重.