屈天鹏
,
韩志伟
,
冯科
,
赵和明
,
江小敏
,
阮细保
连铸
特厚板材作为一种当前具有较高附加值的板材产品受到钢铁企业的重视。连铸生产特厚板坯与模铸相比具有生产高效且节约能源的优点，因此，钢铁企业不断改建或新建连铸生产线生产特厚板坯。重点阐述了中冶赛迪自主设计的用于生产420mm特厚板连铸生产线的特点、相关技术和在新余钢铁公司的工业应用。生产实践表明，该连铸机已经可以稳定生产最大厚度为420mm的连铸板坯，铸坯表面和内部质量优良，轧制板材满足用户要求。
关键词:
特厚板
,
连铸
,
工业应用
,
高形状比轧制
王慧华
,
徐英君
,
郝月莹
,
郭瑞琪
,
屈天鹏
,
王德永
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150107
以铝镇静钢为研究对象,在120t钢包内分别进行了镁处理和钙处理试验,对比了钢中夹杂物的成分、形貌、尺寸和分布.结果表明:镁处理试验炉次TO的去除率超过50％,钙处理炉次仅为30％,证明镁处理净化钢液效果更为明显;镁处理可将Al2O3迅速变质为尖晶石或MgO,夹杂物分布弥散,尺寸细小且基本不随时间延长而增大;钙处理对夹杂物的变质速度稍慢,夹杂物数量先增加后降低,尺寸降低不明显.界面理论计算表明,在同一体系内,将Al2O3变质为尖晶石比变质为铝酸钙具有更低的界面自由能,即镁处理可获得比钙处理更小的夹杂物尺寸,证明了精炼过程中夹杂物成分控制的重要性.
关键词:
夹杂物
,
镁处理
,
钙处理
,
界面理论
屈天鹏
,
郭瑞琪
,
郝月莹
,
张文帝
,
袁子凯
,
王德永
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150214
连铸钢包浇注末期出现的旋涡卷渣现象会对连铸钢水质量产生重要的影响，为了有效控制生产中的旋涡卷渣现象，对钢包浇注末期旋涡的产生机理开展详细研究.依据相似原理，构建了相似比为1∶6的钢包物理模型，对钢包浇注过程中旋涡产生及卷渣过程进行研究，分析了初始液面高度、出水口尺寸与布置位置、出水口结构等因素对旋涡形成规律的影响.结果表明：旋涡形成过程与初始液面高度无关；钢包出水口尺寸和布置位置对于旋涡形成过程影响显著.随着出水口直径的增大，旋涡临界高度逐渐增加；随着偏心率的增加，旋涡临界高度逐渐降低，最佳偏心率为3/4.提出三片挡块式出水口结构，可以显著降低钢包浇注末期的旋涡临界高度，降低高度达50％左右.
关键词:
浇注钢包
,
卷渣
,
形成机理
,
物理模拟
翁文凭
,
屈天鹏
,
盛敏奇
,
许继芳
,
周巍
,
王璟
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201703015
采用光学显微镜、扫描电镜等分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析区域的显微组织与微区成分;用有限差分法模拟了镁合金铸轧过程中的凝固传热与流动过程;在此基础上分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析的形成原因与抑制方法.结果表明:中心线偏析区域的铝、锌溶质元素富集,锰元素在该区域内贫化,该区域的显微组织由细小均匀的等轴晶组成;在铸轧过程中,镁合金熔体在轧辊表面形核,并沿传热方向形成发达的柱状晶,凝固界面发生溶质再分配,溶质在凝固前沿特别是在全凝固点富集,在后续轧制变形过程中形成中心线偏析;铸轧速度显著影响铸轧凝固传热与流动过程,调整铸轧速度将全凝固点位置控制在合理位置时,可利用供液端过热镁合金熔体引起的强迫流动,改善镁合金铸轧凝固过程中的溶质扩散条件,从而抑制中心线偏析的形成.
关键词:
镁合金
,
双辊铸轧
,
中心线偏析
,
数值模拟
屈天鹏
,
王德永
,
徐周
,
陈开来
,
田俊
连铸
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170013
针对控制含Nb微合金钢铸坯角裂缺陷的增Ti固N控制工艺,通过热力学计算和试验分析手段,详细研究了钢中TiN颗粒的形成条件.经过研究得到结论:Ti元素可以稳定Nb在钢中的固溶状态,所生成的TiN颗粒在2μm左右,属于非金属夹杂物范畴.随着冷却速率的增加,钢中生成的TiN颗粒位置逐渐由原奥晶界转为晶内析出.基于Ohnaka微观偏析模型计算凝固TiN凝固析出行为,当固相率达到0.95以上凝固前沿的[Ti][N]浓度积高于平衡浓度积,开始析出TiN.根据凝固前沿溶质元素偏聚程度排序:Scheil＞ Ohnaka＞ B-F＞ C-K＞ V-B＞ Level.在钢液中析出的A12O3类的高熔点氧化物降低了TiN形核势垒,促进了TiN颗粒的析出行为.
关键词:
含Nb合金钢
,
凝固析出
,
钢中氮化物
,
热力学分析
屈天鹏
,
王水根
,
冯科
连铸
铸坯凝固组织特征对于连铸坯粗坯质量具有重要影响.通过建立重轨钢U71Mn方坯连铸过程中传热和凝固组织模拟数学模型,研究了CA模型特征参数和连铸操作工艺参数对于凝固组织特征的影响规律.研究结果表明:平均形核过冷度控制柱状晶区域,随着该值的增大,柱状晶区域也随之增大;最大形核密度控制晶粒尺寸,该值越大晶粒的尺寸则越小.连铸拉坯速度波动在±0.5 m/min时,最终铸态组织特征并没有明显变化,而浇注温度对于最终铸坯组织结构具有较大的影响,晶粒平均半径由15℃的1.555 mm增加到45℃的1.721 mm,并且中心等轴晶比例逐渐减小.因此,连铸生产过程中,在满足钢液顺利浇注的条件下,降低浇注钢液的过热度会很大程度上改善重轨钢内部组织结构,提高铸坯内部质量.
关键词:
方坯
,
连铸
,
凝固组织
,
数值模拟
屈天鹏
,
韩志伟
,
冯科
连铸
针对6流和8流T型连铸中间包内钢液的流动情况建立了数学模型,采用FLUENT商业软件计算了两种构造的中间包内钢液的流动状况和温度分布情况.比较不同出口之间钢液流速和温度分布的差异,研究结果显示8流中间包和6流中间包的温度场和速度场分布大致相同,但两种中间包内各出口的温度差却存在较大差异,8流中间包的最大温差较6流中间包大2℃.通过研究确定了有利于发挥中间包冶金功能的中间包设计方案,为中间包的设计优化和现场生产提供了理论依据.
关键词:
多流中间包
,
流场
,
温度场
,
中间包设计
,
数值模拟
