亞包晶鋼板坯拉速對(duì)結(jié)晶器傳熱的影響

晶鋼板 晶鋼板材質(zhì)：5mm厚鋼化玻璃。 晶鋼板噴漆工藝：噴漆或腹膜。 晶鋼板之后的技術(shù)改進(jìn)的產(chǎn)品為碳光板，碳光板技術(shù)改進(jìn)產(chǎn) 品為金鉆板。 采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，是當(dāng)今櫥柜門板之經(jīng)典。 其實(shí)它由精選的石英砂通過兩次高溫處理所形成的板材，晶 鋼板具有強(qiáng)度高、表面堅(jiān)硬、光滑、透光、無異味、隔水、耐 高溫等特性。所謂鋁合金包邊晶鋼門板是以0.7mm厚的高強(qiáng)度 鋁合金型材+abs工程塑料組成的框架作為受力主體，再鑲嵌 5mm厚的晶鋼板組合而成的新型板。 利用晶鋼板、鋁合金型材的特性，可以制造出防水、耐撞擊、 耐磨、耐高溫、不會(huì)變形的超級(jí)門板，特別適合用在到處都容易 沾水的中國(guó)廚房。在日常生活上，洗菜、淘米等工作都是在廚柜 上的洗滌槽上進(jìn)行的，所以臺(tái)面、柜門都特別容易沾到水，沾到 水的臺(tái)面或柜門很容易會(huì)發(fā)霉，于是人們又想到了用石材來做臺(tái) 面，臺(tái)面的防水解決了，但門板的防水未解決，后

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果,采用物理模擬和數(shù)學(xué)模擬相結(jié)合的方法,系統(tǒng)地研究了浸入式水口單側(cè)結(jié)瘤對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)、液渣層以及氣泡的影響,同時(shí),還考察了不同體積的結(jié)瘤物脫落進(jìn)入結(jié)晶器后的運(yùn)動(dòng)軌跡。研究結(jié)果表明,水口單孔結(jié)瘤將導(dǎo)致結(jié)晶器兩側(cè)流場(chǎng)不對(duì)稱。相比較于結(jié)瘤側(cè),未結(jié)瘤側(cè)流量增加,流股沖擊增強(qiáng),保護(hù)渣卷入鋼液的幾率增大,同時(shí),未結(jié)瘤側(cè)的氣泡數(shù)量增多,氣泡穿透深度增大。此外發(fā)現(xiàn),不同體積結(jié)瘤物脫落進(jìn)入結(jié)晶器后,粒徑較大者更容易上浮至結(jié)晶器液面。

為研究結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場(chǎng),通過對(duì)工藝參數(shù)的優(yōu)化,進(jìn)一步提高鑄坯質(zhì)量,以天津鋼鐵集團(tuán)有限公司4#-vai板坯連鑄結(jié)晶器為原型進(jìn)行水模試驗(yàn),通過調(diào)節(jié)拉速、水口浸入深度,研究了結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)形態(tài)、液面波動(dòng)、流場(chǎng)沖擊深度和保護(hù)渣形貌等的變化情況。模擬試驗(yàn)表明,在現(xiàn)有參數(shù)和水口尺寸情況下,結(jié)晶器流場(chǎng)合理、液面渣層平穩(wěn)、坯殼厚度均勻,能夠滿足鑄坯質(zhì)量要求。

以低碳鋼種q235b、250mm×1600mm鑄坯為研究對(duì)象,在某鋼廠采用連鑄結(jié)晶器振動(dòng)喂鋼帶技術(shù),往連鑄結(jié)晶器鋼水中喂送低碳鋼帶。研究了連鑄結(jié)晶器振動(dòng)喂鋼帶對(duì)鑄坯的組織結(jié)構(gòu)以及性能的影響,結(jié)果表明,采用連鑄結(jié)晶器振動(dòng)喂鋼帶技術(shù),連鑄坯中心疏松與宏觀偏析分散且有所減輕,可改善其宏觀組織結(jié)構(gòu)質(zhì)量,降低軸向區(qū)域化學(xué)非均質(zhì)性,以及提高厚軋板的可塑性。

主要闡述了承鋼提釩鋼軋二廠為提高產(chǎn)品質(zhì)量,降耗增效,提出了結(jié)晶器流場(chǎng)存在的問題,圍繞著改善結(jié)晶器流場(chǎng)的思路,重點(diǎn)從保護(hù)澆注、振動(dòng)、浸入式水口方面入手對(duì)結(jié)晶器流場(chǎng)進(jìn)行了優(yōu)化,在生產(chǎn)中取得了顯著效果。

針對(duì)萊鋼3#板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器振動(dòng)裝置存在的問題,對(duì)其進(jìn)行改造。采用液壓振動(dòng)裝置來代替四輪偏心式機(jī)械振動(dòng)裝置,建立結(jié)晶器重量及振動(dòng)單元模型,應(yīng)用ansys對(duì)系統(tǒng)的模態(tài)分析及瞬態(tài)分析計(jì)算。熱試結(jié)果表明,采用結(jié)晶器液壓振動(dòng)裝置,可有效改善鑄坯質(zhì)量。

對(duì)斷面中心有裂紋缺陷的鑄坯進(jìn)行了探測(cè)和解剖分析,并對(duì)軋制后鋼板進(jìn)行探傷,依照探傷圖譜,選擇分層缺陷明顯的部位,用掃描電鏡等對(duì)其金相組織、缺陷形態(tài)和微區(qū)成分進(jìn)行分析,得出分層部位的缺陷組織主要為沿軋向分布的鐵素體帶,在其內(nèi)部沿軋向分布有條狀或片狀硫化物,是中厚板分層產(chǎn)生的主要原因。通過分析得出軋制時(shí)鑄坯內(nèi)部焊合及修復(fù)的邊界條件:硫化物尺寸控制在5μm以下,硫含量降低到0.02%以下。

天鋼3號(hào)連鑄機(jī)結(jié)晶器原為機(jī)械振動(dòng),其振動(dòng)不平穩(wěn),維修成本高,影響初生坯殼在結(jié)晶器內(nèi)的脫模及潤(rùn)滑,鑄坯質(zhì)量也受到影響.對(duì)3號(hào)連鑄機(jī)結(jié)晶器振動(dòng)方式進(jìn)行了改造,由原設(shè)計(jì)的四偏心式機(jī)械振動(dòng)裝置改為液壓振動(dòng).改造后,實(shí)現(xiàn)了在線調(diào)控振動(dòng)波形、振動(dòng)振幅及振動(dòng)頻率的目的,鑄機(jī)拉速提高,鑄坯振痕深度和鑄坯邊裂發(fā)生率降低,連鑄機(jī)生產(chǎn)過程中的振動(dòng)更加穩(wěn)定,鑄坯質(zhì)量得到進(jìn)一步提高,在一定程度上也減少了漏鋼事故的發(fā)生幾率.

研究了南京鋼鐵集團(tuán)公司煉鋼廠1000mm×180mm板坯連鑄結(jié)晶器喂鋁絲的工藝,結(jié)果表明,在鑄坯拉速1.09～1.22m/min、鋁絲喂速15～20m/min、喂鋁量167.26～249.61g/t時(shí),鑄坯al含量均勻,改善了q345q鋼板材的機(jī)械性能。

利用數(shù)值模擬方法對(duì)比分析了不同不銹鋼板坯寬度下結(jié)晶器內(nèi)鋼水流動(dòng)和溫度分布情況。結(jié)果表明,在同一浸入式水口結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)條件下,隨著結(jié)晶器寬度的增加,側(cè)孔注流在窄面的沖擊位置下降,沖擊強(qiáng)度減弱,鋼液面處鋼水卷渣和液面裸露的幾率減小,但液面處鋼水溫度降低。其中,當(dāng)鑄坯斷面大于1360mm時(shí),結(jié)晶器內(nèi)鋼水對(duì)窄面中心的沖擊速度和鋼液面處鋼水表面流速變化不大。綜合表明,該水口澆注不銹鋼板坯的適宜寬度范圍為1360～1600mm.

國(guó)內(nèi)某廠2臺(tái)板坯連鑄機(jī)在生產(chǎn)過程中,發(fā)生的粘結(jié)漏鋼事故全部集中在1號(hào)鑄機(jī)之上。觀測(cè)發(fā)現(xiàn)1號(hào)鑄機(jī)生產(chǎn)的鑄坯表面振痕相對(duì)更為紊亂,因此結(jié)晶器振動(dòng)狀態(tài)不良是造成粘結(jié)漏鋼的主要原因,有必要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)計(jì)并制造了一種便攜式板坯連鑄結(jié)晶器振動(dòng)檢測(cè)裝置,其由數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)線、加速度傳感器組成,同時(shí)開發(fā)了一套界面友好、操作簡(jiǎn)便的振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)軟件,可對(duì)結(jié)晶器振動(dòng)情況進(jìn)行檢測(cè)和數(shù)據(jù)采集,并通過軟件快速自動(dòng)生成關(guān)于結(jié)晶器振動(dòng)頻率、振幅、偏擺、振動(dòng)速度、振動(dòng)位移及軌跡的分析報(bào)告,具有裝卸簡(jiǎn)便、穩(wěn)定可靠、精度高的特點(diǎn)。檢測(cè)結(jié)果表明,1號(hào)鑄機(jī)的結(jié)晶器振動(dòng)偏擺量可達(dá)到0.6mm以上,振動(dòng)速度曲線不符合正弦函數(shù)規(guī)律。為此,對(duì)該鑄機(jī)的結(jié)晶器振動(dòng)裝置進(jìn)行了改進(jìn),粘結(jié)漏鋼頻率由6次/月降低到0~1次/月。

以承德鋼鐵廠板坯連鑄結(jié)晶器為原型,采用1∶1的水模型進(jìn)行試驗(yàn),研究了拉速、浸入式水口出口角度、水口浸入深度、水口底面結(jié)構(gòu)及結(jié)晶器斷面寬度等工藝參數(shù)對(duì)板坯結(jié)晶器內(nèi)表面流速的影響。結(jié)果表明:拉速對(duì)表面流速的影響最大,隨著拉速的提高,結(jié)晶器內(nèi)鋼液表面流速明顯增大,當(dāng)斷面寬度為1650mm,拉速由0.7m/min提高到1.4m/min,表面流速由0.04m/s提高到0.1m/s;波浪面結(jié)構(gòu)的浸入式水口表面流速效果最優(yōu)。

采用先進(jìn)的溫度在線測(cè)試方法,在不施加膠黏劑的情況下,研究熱壓板坯的密度對(duì)軟木板熱壓過程中傳熱的影響。結(jié)果表明,軟木板熱壓過程中芯層溫度變化曲線可分為4段,即溫度幾乎不上升的短暫恒溫段、水分汽化前的快速升溫段、水分汽化時(shí)的恒溫段、水分汽化后的慢速升溫段;隨著板材密度的增加恒溫段持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng);快速升溫段表芯層中心點(diǎn)的溫度隨著密度的增加,升溫速度變慢但程度不同;隨著密度的增加板材芯層汽化溫度升高,汽化段時(shí)間延長(zhǎng);芯層中心點(diǎn)達(dá)到100℃的時(shí)間也隨密度的增加而增加。

利用數(shù)值模擬方法對(duì)比分析了不同浸入式水口傾角角度下結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布情況。結(jié)果表明,在同一結(jié)晶器斷面寬度和工藝參數(shù)條件下,隨著水口側(cè)孔傾角角度的增加,側(cè)孔注流在窄面的沖擊位置上升,沖擊強(qiáng)度減小,鋼液面處鋼水卷渣和液面裸露的幾率增加,鋼液面處鋼水溫度增加。其中,當(dāng)水口側(cè)孔角度為向上0°和5°時(shí),鋼液面處鋼水表面流速變化相對(duì)較小,說明對(duì)于該斷面不銹鋼板坯,水口側(cè)孔傾角角度在0°～5°范圍內(nèi)時(shí)在利于鑄坯質(zhì)量的提高.

以某廠板坯連鑄結(jié)晶器為原型,采用1∶1的水模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),研究表明:增加拉速、減小水口的浸入深度、減小水口出口向下的傾角以及增加水口的吹氣量均會(huì)增加結(jié)晶器內(nèi)鋼液的表面流速、增大結(jié)晶器內(nèi)卷渣的傾向,其中拉速的增加對(duì)表面流速的影響最大。

采用商業(yè)有限元軟件的熱-力耦合模型,對(duì)304不銹鋼板坯在結(jié)晶器內(nèi)的坯殼溫度及變形進(jìn)行數(shù)值模擬。計(jì)算出304不銹鋼板坯在結(jié)晶器內(nèi)溫度場(chǎng)分布和變形,在此基礎(chǔ)上探討了坯殼生長(zhǎng)、收縮的規(guī)律。

介紹了承鋼板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器的銅板優(yōu)化改造、銅板維修的檢測(cè)技術(shù)、結(jié)晶器足輥參數(shù)及優(yōu)化、冷卻水質(zhì)的優(yōu)化等。并對(duì)結(jié)晶器改造進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并簡(jiǎn)要介紹了改造后所取得的效果。

基于熱電偶實(shí)測(cè)溫度,建立了包晶鋼寬厚板坯連鑄結(jié)晶器有限元傳熱模型和熱流密度非線性估算模型.應(yīng)用模型反算獲得包晶鋼寬厚板坯結(jié)晶器的熱流密度,在與熱平衡計(jì)算得到的平均熱流密度進(jìn)行比較后,闡述了模型的有效性,并分析了實(shí)際生產(chǎn)條件下結(jié)晶器銅板的溫度分布規(guī)律.結(jié)晶器寬面和窄面的平均熱流密度分別為1.141和1.119mw·m~(-2).溫度在靠近結(jié)晶器背面呈波浪形分布,最大溫差為29.6℃,然而在遠(yuǎn)離背面位置,溫度變化平緩.隨距彎月面距離的增加,溫度呈降低趨勢(shì),然而在距結(jié)晶器出口附近出現(xiàn)回溫現(xiàn)象.同時(shí)寬厚板坯連鑄結(jié)晶器的熱流密度和溫度分布均有別于傳統(tǒng)板坯連鑄.

基于現(xiàn)有設(shè)備及工藝條件下，板坯連鑄機(jī)在生產(chǎn)過程中極其容易出現(xiàn)結(jié)晶器鋼液面卷渣、翻鋼以及鑄坯表面出夾渣等嚴(yán)重現(xiàn)象。本文主要構(gòu)建水模型，分析板坯結(jié)晶器液卷渣現(xiàn)象，探究其卷渣原因，基于控制水口結(jié)構(gòu)參數(shù)以及工藝參數(shù)下，對(duì)卷渣影響因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，進(jìn)而提出改進(jìn)措施。

高速連鑄低碳鋼板坯用結(jié)晶器保護(hù)渣的開發(fā)

1前言結(jié)晶器保護(hù)渣是一種合成渣，通常用在鋼的連續(xù)澆鑄過程中，特別是板坯的連續(xù)澆鑄中。澆鑄時(shí)將保護(hù)渣加入到熔池內(nèi)鋼液表面，由于鋼液的傳熱作用，保護(hù)渣被熔化并流入到結(jié)晶器器壁和凝固坯殼之間的縫隙中。連鑄中所使用的結(jié)晶器保護(hù)渣應(yīng)滿足以下幾個(gè)要求：

在結(jié)晶器電磁攪拌磁特征測(cè)量的基礎(chǔ)上,采用正交法進(jìn)行了結(jié)晶器電磁攪拌工藝參數(shù)對(duì)無縫管用20號(hào)連鑄坯中心裂紋影響的試驗(yàn)。優(yōu)化后的電磁攪拌工藝參數(shù)采用連續(xù)電磁攪拌方式、6hz的頻率和350a電流強(qiáng)度,鑄坯的中心裂紋可控制為平均0.17級(jí),等軸晶區(qū)的比例均大于45%,圓坯一次低倍合格率達(dá)到92.68%。