2017年, 第36卷, 第1期　刊出日期：2017-02-15

  

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连铸工艺
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  150 mm圆坯连铸机提拉速实践

  李静敏，李新文，安 航，王 睿

  连铸. 2017, 36(1): 1-7.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160042

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  建立凝固模型并结合射钉试验对模型进行验证，通过理论分析研究了不同拉速和过热度对铸坯凝固过程的影响。理论上证明了试验铸机Φ150 mm断面拉速提高至2.7 m/min的可行性。通过优化结晶器冷却、结晶器电磁搅拌以及二冷工艺的参数，将实际拉速提高至2.7 m/min后，获得了表面质量和内部质量良好的圆坯，满足计划要求。同时结果也表明，中间包钢液过热度及二冷冷却不均容易造成铸坯中心缩孔以及中间裂纹等铸坯质量不稳定的问题。
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  中间包钢液中夹杂物去除的物理模拟研究

  艾立群，赵定国，马海涛，倪国龙，王书桓，冯聚和

  连铸. 2017, 36(1): 8-12.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160080

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  建立了中间包1[∶]3水力学模型，对某厂连铸中间包由28 t扩容至40 t后，进行中间包结构优化。通过分析中间包挡墙、挡坝和覆盖剂作用，研究了中间包结构对夹杂物去除的影响规律。夹杂物去除物理模拟与计算结果均表明：粒子粒度分别为－30～－50、－50～－80、－80～－100、－100～－180和－180～－300目时，在中间包基本结构下，夹杂物去除率分别为97.9%、75.7%、64.0%、60.3%和56.3%，相比于中间包基本结构，挡坝内移1 cm对于各种尺寸的夹杂物的去除率均有提高，各尺寸夹杂物的去除率分别为98.7%、82.3%、66.6%、62.9%、57.4%；用混合油模拟中间包覆盖剂，各尺寸夹杂物的去除率分别为98.9%、87.43%、75.14%、70.0%、63.4%，中间包夹杂物的去除率进一步提高。实际生产过程中，中间包改造后，夹杂物尺寸变小，夹杂物数量明显减小，夹杂物的数量较中间包改造前减少了53%。
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  电磁搅拌作用下弧形结晶器流场的数值模拟

  赵 菲，白明华，徐 宽，龙 鹄，韩少峰，董京波

  连铸. 2017, 36(1): 13-19.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160089

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  研究了双侧孔浸入式水口条件下，弧形结晶器内流场受电磁搅拌作用的影响。建立了圆坯连铸结晶器电磁搅拌过程的电磁场和流场数学模型，分别采用有限元和有限体积法进行数值求解，讨论不同电参数下结晶器内流场分布特点。结果表明：电磁力在水平面沿圆周方向呈非对称分布，竖直面上呈“中间大，两头小”分布；电磁搅拌作用使得结晶器内流场除出现上回流区外，还产生主回流区和下回流区，促进钢水流动，有利于等轴晶的形成和热传递；励磁电流强度是影响电磁搅拌作用的主要因素，频率的影响效果有限，最佳搅拌参数是[I＝200 A，][f＝3 Hz。]
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  Custom 450不锈钢平衡析出相的热力学计算

  朱来斌，梁剑雄，于耀华，卢 伦

  连铸. 2017, 36(1): 20-24.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160091

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  Custom 450是一种应用广泛的马氏体时效不锈钢，在工业生产中，冶炼方法和合金元素的批次差异会对其性能产生明显影响。通过Thermo-Calc热力学软件研究了不同温度下该钢的平衡相组成类型和含量，并结合室温力学性能测试，分析C、N、Nb含量的影响。结果表明：Custom 450试验钢的平衡相有α、γ、σ、NbNi3、FCC-Cu、M23C6、Nb（C，N）和少量的Z-CrNbN、Laves相和χ相；随时效温度升高，材料抗拉强度和屈服强度降低，伴随着析出相类型转变和总质量分数的减少；C、N含量提高，使合金中平衡析出的碳化物及碳氮化物质量分数增加，金属间化合物平衡量减少；Nb含量的提高对总的碳化物及碳氮化物质量分数影响较小，而会促进金属间化合物质量分数的提高。
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  1 600 mm×230 mm板坯结晶器流场及液面波动水模拟研究

  江新军，盛鹏飞，杨 建，周 俐

  连铸. 2017, 36(1): 25-29.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160085

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  以某厂1 600 mm×230 mm的板坯结晶器为研究对象，利用相似原理，建立1：2的物理模型，采用波高检测、粒子示踪等方法，研究了不同水口底部形状、浸入深度以及拉速对结晶器流场和液面波动的影响。试验结果表明：采用凸底浸入式水口，拉速为1.1 m/min，浸入深度为220 mm或260 mm时，结晶器液面波动幅度和注流冲击深度较低，无卷渣现象发生。
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  非稳态浇铸连铸坯控制技术

  单庆林，贾刘兵，彭国仲，王 皓，张丙龙，王胜东

  连铸. 2017, 36(1): 30-34.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160072

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  针对连铸过程中产生的非稳态坯，通过夹杂物分析和氮氧分析，掌握各类非稳态因素对铸坯质量的定量影响。从夹杂物数量密度对夹杂物进行了分类，得到铸坯质量优先级顺序：正常坯＞尾坯＞换水口坯＞头坯。对非稳态坯进行有针对性地工艺技术攻关，采用中包充氩技术、快涨拉速技术，头坯头部全氧质量分数由研发前的7.1×10－5降低至当前的4.0×10－5；通过快降、快涨拉速协同控制技术、接痕控制技术，换水口坯大型夹杂物数量（大于50 μm）由研发前的0.8 个/cm2降至0.4 个/cm2；采用“一键式”拉速控制技术、二冷水幅切控制技术和轻压下时间控制技术，尾坯的中心疏松得到了显著改善。
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  保护渣固态渣膜传导及辐射耦合传热特性研究

  孙启浩，文光华，朱先飞，唐 萍

  连铸. 2017, 36(1): 35-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170003

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  保护渣固态渣膜传热特性包括传导传热和辐射传热两种，固态渣膜传热特性会对铸坯表面质量产生重要影响。提出了一种能够描述多层介质中多次反射的数学模型并计算了通过渣膜的辐射传热量。基于能量守恒方程建立了一维稳态下的传导与辐射的耦合传热模型。根据计算所得的温度分布及辐射传热量讨论了影响保护渣综合传热的因素。计算结果表明：（1）通过固态渣膜的辐射传热量随着[T2/(1-R)]的增加而逐渐增加；（2）固态渣膜反射率一定时，固态渣膜的吸收率越大，渣膜温度随距离的变化偏离线性关系越明显，靠近结晶器侧渣膜的温度随着固态渣膜反射率的增加而降低；（3）通过渣膜的辐射传热量在综合传热中所占的比例在10%～50%之间。由于辐射传热量降低的同时传导传热量在综合传热中所占的比例可能会升高，因此改变固态渣膜的光学性质并不一定能降低通过渣膜的综合传热量。
连铸设备
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  大型板坯连铸机漏钢预防技术

  何宇明

  连铸. 2017, 36(1): 41-45.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160103

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  重钢股份公司一炼钢厂大型板坯连铸机，在铁水供应一罐制模式下，主要生产纵裂纹敏感性极强的亚包晶钢和坯壳易鼓肚的低碳低硅冷轧基料钢，漏钢发生的概率非常高。2009年底投产至2011年，因未掌握漏钢的预防和控制技术，事故频发且严重影响生产和合同兑现。为杜绝漏钢事故对炼钢生产顺行的影响，通过对粘结、裂纹、开浇、卷渣、凹陷等漏钢事故的形成机理进行深入研究，结合一炼钢厂实际工艺设备状况，开发出预防各类漏钢事故的专有技术，分类制定技术措施并开展相应的预防工作。2013年以来，炼钢厂在漏钢预防方面取得较好的效果，达到了1 220 万t钢无粘结漏钢。其中，1号连铸机达到单台生产446 万t钢无漏钢的水平。2015年全厂连铸机漏钢率为0.009 96%。
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  合金钢大圆坯连铸机的设计特点与生产实践

  白国林，李万国，阎建武

  连铸. 2017, 36(1): 46-50.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160113

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  对中冶赛迪（CISDI）1台成套的3机3流合金钢大圆坯连铸机作了简要介绍，并着重介绍了大圆坯连铸机的设计、装备特点及生产实践的一些内容。生产的铸坯满足国标要求，可推广应用于类似大圆坯连铸机的设计。
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  高碳钢射钉试验钢钉材料的研究

  刘 筠，刘 顺

  连铸. 2017, 36(1): 51-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160084

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  末端电磁搅拌对铸坯中心质量改善起到了重要作用，而安装位置则是末端电磁搅拌发挥作用的基础。在生产过程中，末端电磁搅拌需安装在未凝固率为25%～35%的位置，往往通过射钉试验来确定。在高碳钢射钉试验时，钢钉往往不能熔化，造成固液相区难以区分，安装位置不准确。通过寻找一种合适材料制作成钢钉，并成功在高碳钢射钉试验中使用，取得了良好效果。
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  小方坯连铸机二冷导向段的改进

  廖勉东，胡 明，余 游

  连铸. 2017, 36(1): 54-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160130

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  通过对小方坯连铸机二冷导向段的改进，显著提高导向段的使用寿命和长期对弧精度，降低二冷段的检修工作量。长期对弧精度提高到0.5 mm，导向段使用寿命由二个月提高到一年以上。
铸柸质量
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  合金元素含量对C82DA钢铸坯微观组织的影响

  李茂印，李京社，左小坦，杨树峰，高 维

  连铸. 2017, 36(1): 57-63.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160092

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  中心疏松和偏析缺陷常导致帘线钢C82DA小方坯产品质量评级不达标。本研究结合现场试验和数值模拟，探讨钢水过热度和合金元素含量对铸坯凝固组织的影响规律。采用移动边界法得到小方坯帘线钢的铸坯坯壳厚度生长规律，并在此基础上采用CAFé法对帘线钢的微观组织进行数值模拟，模拟结果与试验铸坯得到的微观组织形貌基本一致。研究结果表明：低过热度有利于增加等轴晶的个数并且减小其尺寸；通过探讨C、Si、Mn和Cr等元素含量对铸坯微观组织形貌的影响，得到了优化帘线钢微观组织的方案以及对应的元素含量。
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  J55钢连铸板坯凝固与固态相变调控热力学分析

  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. 2017, 36(1): 64-67.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160057

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  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。
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  末端电磁搅拌电流强度对12Cr1MoVG铸坯内部质量的影响

  李红光，陈 亮，刘 明，陈天明，郭跃华，罗 森

  连铸. 2017, 36(1): 68-72.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160093

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  采用Procast数值模拟软件计算了连铸生产[?]350 mm断面12Cr1MoVG高压锅炉钢的凝固传热过程，结合坯壳实际温度测定验证凝固传热模型，分析铸坯凝固演变过程，确定了末端电磁搅拌合理安装位置。通过试验对比获得了兼顾铸坯偏析及凝固组织均匀性、致密性的电磁搅拌工艺技术参数：结晶器电磁搅拌为350 A、2.4 Hz，末端搅拌为100 A、7 Hz，从而实现了铸坯内部质量的良好控制。
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  宝钢炼钢异常板坯的分析与控制

  林顺财，章远杰，董金刚

  连铸. 2017, 36(1): 73-75.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20150088

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  针对宝钢炼钢过程中的板坯异常问题，进行了现场跟踪与分析，得出炼钢过程中板坯异常主要与过热度和液面波动异常有关。研究发现，炼钢各工序间时间间隔不适宜，易造成工序间温度符合率低下；头尾坯、异钢种交接坯生产中拉速不稳定以及正常板坯浇铸过程中氩气流量过大，均易造成液面波动异常，从而导致板坯异常。通过制定相应火车时刻表、改进炼钢生产计划编排、优化连铸氩气流量等措施，有效控制了浇铸过程中过热度异常与浇铸液面波动问题，使宝钢异常板坯量得到有效的改善。