马忠伟
,
王明林
,
王超
,
张慧
,
赵沛
,
宋波
金属功能材料
分析了超声波技术在钢铁冶金及其他行业的研究现状,认为超声波技术在Fe基非晶的生产中也有广泛的应用前景,可以用来除去合金母液中的气体和夹杂物,可以防止喷嘴结垢,同时可以破除喷出带材表面的氧化膜.超声波在Fe基非晶中的应用还需要做出大量的研究工作.
关键词:
超声波
,
Fe基非晶
,
夹杂物
,
结垢
,
氧化膜
黄拓
,
马忠伟
,
任金朝
,
王明林
,
张慧
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.021
以国内某钢厂82B方坯连铸坯为研究对象,观察V型偏析在横、纵截面上的分布,并研究碳元素的中心偏析现象.结果表明:V型偏析产生于中心等轴晶区,在纵向上表现为多个V字上下嵌套、交织在一起,横向上表现为一组同心圆结构;通道区内碳元素偏析严重,是影响82B高碳钢线材质量的重要原因;V型偏析的产生与富集溶质液相的流动以及凝固组织有关,扩大等轴晶区、细化等轴晶粒有助于减轻V型偏析.
关键词:
82B连铸坯
,
V型偏析
,
等轴晶
王超
,
张慧
,
朱心昆
,
陶红标
,
马忠伟
钢铁
为了提高铸坯凝同组织的均匀性,减轻宏观偏析,提出了振动激发金属液形核技术,其传热机理是为了促进形核,需要确保晶核发射器棒体表面温度控制在金属液的固、液相线之间,为此开展了传热计箅及模拟试验研究.通过试验可知,在气冷条件下,棒体表面因冷却强度不够而无法产生大量的细小晶粒;而在水冷条件下,棒体表面因与钢液间的过冷度太大而迅速结壳,达不到向钢液连续弹射晶粒的目的.通过气雾冷却条件下的传热研究,在气流量为65m3/h,水雾加湿量为3kg/h的气雾冷却条件下,与棒体表面接触的钢液能够获得26℃以上的过冷度,因此棒体表面迅速形成大量的晶核而且不会结壳,进而可使晶粒被连续不断地弹射至金属液中,成为凝固过程中等轴晶的形核核心,促进铸坯凝固组织的均匀化.
关键词:
振动
,
凝固
,
冷却
,
形核
,
传热
郭伟达
,
马忠伟
,
肖强
,
胡鹏
,
陈永生
,
张慧
连铸
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20150047
在宽厚板的生产中,因钢板边部的折叠缺陷产生的黑线,造成钢板改尺甚至产生批量废品.通过对连铸坯取样进行模拟轧制,对钢板边部黑线进行取样分析,找到了钢板边部折叠黑线的产生原因.
关键词:
钢板边部黑线
,
模拟轧制
,
金相分析
马忠伟
,
张慧
,
胡劲
,
陶红标
,
王超
钢铁
为了提高铸坯凝固组织的均匀性,减轻宏观偏析,提出了自耗式振动激发金属液形核技术.当振动钢带喂人钢液时,保护渣有可能随之卷入,为此开展了传热数值模拟研究.通过试验可知,对于50mm×5mm的钢带,运动状态下过热度为10℃时,喂人速度小于0.36m/min时下缘中心点的温度能够稳定在钢带的液相线温度以上;当喂人速度小于0.102m/min时,位于钢渣界面2mm以上的钢带窄边表面中心点的温度通过轴向传热能够达到或超过保护渣的熔化温度,此时钢带附近的保护渣有可能呈熔融状态,因此不会被带入钢液内.
关键词:
振动
,
形核
,
熔化
,
喂入速度
,
传热
王超
,
张慧
,
王明林
,
裴红彬
,
马忠伟
,
赵沛
钢铁
以某钢厂φ500 mm圆坯连铸结晶器为原型,建立了1∶1的物理模型,通过机械搅拌模拟结晶器电磁搅拌,分析研究了电磁搅拌对结晶器内钢液的流动、夹杂物去除率的影响.试验研究表明:电磁搅拌使结晶器内的钢液有一定的水平切向速度,使搅拌区钢水温度的分布更加均匀,有利于结晶器内保护渣的均匀熔化.电磁搅拌能够把水口冲击的轴向速度变为径向速度,从而大大降低流股的冲击深度,能有效地促进夹杂物的上浮和热区中心的上移.但并不是搅拌强度越大,夹杂物的去除率就越高,试验表明,在相同时间内,当搅拌强度为48 r/min左右时,夹杂物的上浮率最高.
关键词:
电磁搅拌
,
圆坯结晶器
,
切向速度
,
流场
,
搅拌强度
王超
,
张慧
,
王明林
,
马忠伟
,
赵沛
钢铁
以某钢厂φ500 mm圆坯连铸结晶器为原型,基于相似原理,建立了1∶1的物理模型,通过机械搅拌模拟结晶器电磁搅拌.在模拟电磁搅拌条件下,研究拉速、搅拌强度对结晶器保护渣覆盖剂的影响.试验结果表明,当搅拌强度稳定时,随着拉速的增加,液面波动会越来越剧烈,中心漩涡也会随着拉速增大而增大;当拉速稳定时,随着搅拌转速的增加,渣层波动加剧、水油界面变得活跃、液渣层厚度分布由均匀变为出现中心漩涡、转速大于60 r/min时,在壁面附近液渣层厚度为0,会发生裸钢现象,卷渣发生倾向增大.在使用电磁搅拌条件下,圆坯结晶器生产时拉速不超过0.45 m/min,搅拌强度为36～48 r/min时,钢渣界面活跃,有利于化渣,且不会出现裸钢现象,也不会发生卷渣.
关键词:
圆坯结晶器
,
电磁搅拌
,
卷渣
,
物理模拟
王超
,
张慧
,
马忠伟
,
王明林
,
陶红标
,
赵沛
钢铁研究学报
以大圆坯结晶器为原型,采用数值模拟与物理模拟相结合的方法,分别研究了使用直通式水口和4孔旋转水口时该圆坯结晶器内钢液流场和温度场的分布情况,对比分析了2种水口的优劣.数值模拟和物理模拟结果表明,使用目前常用的直通型水口时钢水冲击深度大,易在弯月面处形成死区,不利于圆坯内部及表面质量的提高;4孔旋转水口比直通水口的钢液冲击深度浅,回旋区位置明显比直通水口更靠近自由液面,这将有利于夹杂物的上浮去除和热区中心的上移.温度场模拟结果显示,使用旋转水口时自由液面温度比直通型水口高14℃,更有利于结晶器内钢水过热耗散及保护渣的熔化,可防止液面结壳.
关键词:
圆坯
,
旋转水口
,
流场
,
温度场
马忠伟
,
，，张慧，，胡劲，陶红标，，王超
钢铁
为了提高铸坯凝固组织的均匀性，减轻宏观偏析，提出了自耗式振动激发金属液形核技术。当振动钢带喂入钢液时，保护渣有可能随之卷入，为此开展了传热数值模拟研究。通过试验可知，对于50mm×5mm的钢带，运动状态下过热度为10℃时，喂入速度小于0.36m/min时下缘中心点的温度能够稳定在钢带的液相线温度以上；当喂入速度小于0.102m/min时，位于钢渣界面2mm以上的钢带窄边表面中心点的温度通过轴向传热能够达到或超过保护渣的熔化温度，此时钢带附近的保护渣有可能呈熔融状态，因此不会被带入钢液内。
关键词:
振动； 形核； 熔化； 喂入速度； 传热
