王和军
,
张家泉
,
崔立新
,
陈志平
,
江中块
,
施兵
,
董汉君
,
程乃良
连铸
doi:10.3969/j.issn.1005-4006.2005.04.008
在分析连铸坯质量时,温度和应力应变的计算是一项关键且工作量大的工作.本文介绍一个通用的板坯温度和机械应变计算机辅助分析软件.采用数据可视化技术以易于分析、理解的图形形式将结果显示出来,便于分析铸坯温度、配水设计、凝固进程以及由于鼓肚和矫直产生的机械应变的数值、变化趋势.从中可以揭示和分析二次冷却和机械因素对铸坯质量的影响,为优化二冷和确定对弧精度要求提供了科学依据.
关键词:
陆珏钰
,
杜辰伟
,
李杨
,
张家泉
,
江中块
,
苏瑞先
,
汪洪峰
,
周秀丽
连铸
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160070
连铸过程中的奥氏体晶粒尺寸会显著影响铸坯的热塑性,铸坯表面裂纹缺陷也往往与粗大奥氏体的形成有关.实验研究了将铸坯重新加热至1 350℃后保温时间对石油套管J55钢奥氏体晶粒尺寸的影响.结果表明,随着保温时间的增加,奥氏体晶粒尺寸变大.综合分析表明,对于J55钢,在l 350℃时至少保温30 min才能使其晶粒尺寸达到连铸过程中当时的奥氏体晶粒级别.以往采用高温热拉伸实验模拟测量铸坯高温热塑性实验中,多未考虑连铸过程中的实际奥氏体晶粒大小,实验结果不能很好地反映高温铸坯的热塑性.
关键词:
J55钢
,
奥氏体晶粒尺寸
,
保温时间
,
热塑性
杜辰伟
,
兰鹏
,
李杨
,
陆珏钰
,
张家泉
,
江中块
,
苏瑞先
,
周秀丽
,
汪洪峰
连铸
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160057
对J55微合金钢凝固相变包晶点和连续冷却过程的CCT曲线进行了热力学计算分析,并利用高温共聚焦显微镜原位观察了试样凝固过程的晶粒度和组织.考虑各种合金成分的贡献,计算表明,J55钢属于微合金临界过包晶钢,凝固相变过程中δ相的比例可达69.8％.J55钢CCT曲线随晶粒增大向右移动.基于原位观察的晶粒度对其CCT曲线进行热力学计算和相变组织的对比分析,结果表明,在相同冷却速率下两者所获得的组织基本一致.研究结果有助于指导通过成分和组织调控,降低J55钢连铸和热装热送过程中表面横裂纹敏感性.
关键词:
微合金钢
,
包晶点
,
CCT曲线
,
原位观察
,
表面横裂纹
崔立新
,
张家泉
,
陈志平
,
江中块
,
施兵
,
董汉君
,
程乃良
钢铁
利用热力学耦合模型对板坯连铸带液芯轻压下过程的铸坯变形抗力、拉坯阻力及其变化特性进行了理论计算.分析比较了不同轻压下和连铸过程工艺参数的影响.结果表明:压下量、压下速率、拉坯速度及坯壳温度对铸坯变形抗力和拉坯阻力均有很大影响.计算结果为实际板坯连铸带液芯轻压下工艺设计提供了依据.
关键词:
板坯
,
连铸
,
轻压下
,
变形抗力
,
拉坯阻力
崔立新
,
张家泉
,
陈志平
,
江中块
,
施兵
,
董汉君
,
程乃良
钢铁
基于热力耦合模型对板坯连铸结晶器内温度场进行了分析.特别考虑了结晶器铜板水槽的结构尺寸和分布对铜板和铸坯温度场的影响.结合实际工况,对两种板坯铸机结晶器铜板连铸过程的温度分布特点进行的比较分析,证明了模型的实用性.同时也表明:所建立的模型为分析铸坯在结晶器中产生的质量问题以及有关结晶器工艺和结构参数的设计提供了理论研究手段.
关键词:
连铸板坯
,
结晶器铜板
,
热力学分析
王波
,
陈列
,
张旭
,
李聿军
,
李亮
,
李少翔
,
张家泉
连铸
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160102
采用有限元法,建立了大方坯凝固传热过程的数学模型.基于射钉试验验证了该模型的正确性.基于该凝固模型,分析了中心固相率与不同定义下凝固率的关系,提出了中心固相率在0～0.2范围内作为末端电磁搅拌的合理位置,适用于所有钢种;而面积凝固率在0.6～0.8范围内作为末端电磁搅拌的合理位置,只适用于高碳特殊钢.工业性生产试验进一步验证了这一观点,并取得了较好的冶金效果.
关键词:
大方坯连铸
,
末端电磁搅拌
,
安装位置
,
固相率
,
凝固率
陈素琼
,
张家泉
,
崔立新
,
干勇
,
倪满森
钢铁研究学报
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剖析,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.
关键词:
板坯
,
轻压下
,
凝固
,
中心线裂纹
王玉昌
,
张家泉
中国冶金
doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140157
高速铁路对重轨钢质量提出了更高的要求，洁净度与均质性控制是其质量提升的关键。包钢高速重轨钢采用无铝脱氧工艺降低钢水全氧质量分数、VD 真空脱气工艺强化脱氢、全程保护浇注与中间包冶金防止钢水二次氧化和促使钢中夹杂物上浮，提高钢的洁净度；通过合理控制钢液过热度、严格控制拉速、采用结晶器电磁搅拌、动态二冷、动态轻压下控制等关键技术来减轻和消除铸坯中心偏析，提高钢的均质性。生产实践表明，高速重轨钢中w T [O]≤0．0020％、w [N]≤0．0050％、w [H]≤0．00015％、w [Al]≤0．0040％，A 类夹杂物不超过2．0级，B、C、D 类夹杂物不超过1．0级，中心 疏 松 评 级 不 超 过1．0级 的 比 例 平 均 为 83．1％，中心缩孔不超过0．5级的比例平均为94．3％，中心碳偏析指数最大为1．07。包钢高速重轨钢综合质量满足了《时速200 km 客运专线铁路用钢轨标准》的要求。
关键词:
重轨钢
,
洁净度
,
均质性
,
质量控制
兰鹏
,
张家泉
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.b0yuan.issn1001-0963.20130232
基于热-黏弹塑性本构方程建立了大钢锭凝固时热-流-力耦合的3D有限元模型,并对8.5t钢锭浇注过程中不同位置处热流密度、气隙宽度和界面换热系数的变化规律进行了模拟分析.结果表明,钢水与钢锭模刚刚接触时的热流密度和换热系数最大,二者随后迅速下降,且角部区域的下降趋势略大于面部.凝固初期时热流密度和换热系数的最大值位置并非位于面部中心,而是在1/4宽度处;由于宽面对钢水静压力的抵抗作用小于窄面,其界面热流密度和换热系数也略大于窄面.凝固中后期时,换热系数的区域差异逐渐趋于不明显.同时,建立了基于凝固时间和界面温度的平均换热系数的反算模型.应用2个模型所求结果计算的钢锭和钢锭模温度变化与实测值及热-流-力耦合模型结果基本一致.进一步研究发现,界面换热系数随温度的变化规律可推广应用到3～30t钢锭的模拟研究中,计算结果与实际更为符合.
关键词:
钢锭
,
界面换热系数
,
反算模型
,
数值模拟
曾智
,
张家泉
,
何庆文，
,
申景霞，
,
张利平
钢铁
在对铸坯质量缺陷类型及其主要影响因素分析总结的基础上，确定以特殊钢大方坯常见的中间裂纹、中心裂纹和中心偏析为研究对象，利用BP神经网络建立了该3种典型缺陷的预测模型。基于冶金理论和连铸生产大量历史数据的统计分析，提炼出影响以上3种内部缺陷的20个主要工艺参数，进而提出20153的预测模型网络拓扑结构。采用生产现场数据制做了预测模型的训练样本集和测试样本集。利用训练样本集将该神经网络训练至设定预报误差以内，再用测试样本集对所构建的网络进行了测试。基于训练成熟的神经网络模型，进一步编制在线预报系统，实现铸坯质量在线实时预报。
关键词:
大方坯； 质量预报； BP神经网络
