重鋼新區(qū)1號板坯連鑄二冷研究及應力分析.pdf

1、連鑄技術(shù)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的關鍵技術(shù)，鑄坯的凝固傳熱過程對鑄坯的質(zhì)量有著重要影響。不合理的噴嘴布置及二次冷卻制度，會造成鑄坯溫度分布不均勻和鑄坯凝固殼生長形貌不規(guī)則，使得連鑄坯應力集中，從而導致鑄坯裂紋、中心偏析等質(zhì)量缺陷。研究優(yōu)化連鑄二次冷卻制度及二冷強度分布，并對連鑄過程中鑄坯應力分布進行分析，對優(yōu)化連鑄工藝改善連鑄坯質(zhì)量具有重要的意義。
　　 連鑄坯的凝固過程及溫度分布狀態(tài)對連鑄坯質(zhì)量至關重要。連鑄機二冷噴嘴布置結(jié)構(gòu)決定了連

2、鑄坯橫向冷卻強度的分布，影響著鑄坯溫度場的分布均勻性和凝固殼生長形貌的規(guī)則性，間接地影響了連鑄坯缺陷的的產(chǎn)生。本文以重鋼新區(qū)1號板坯連鑄機為對象，借助Visual Basic平臺，建立了二維板坯的凝固傳熱模型；模型充分細化橫向和縱向上的邊界條件，考慮了鑄機橫向水流密度分布對鑄坯凝固傳熱的影響。采用射釘法和接觸式測溫法，測定了重鋼新區(qū)1號板坯不同工況下的鑄坯凝固殼厚度和鑄坯表面溫度，研究分析了ADQ203和BFT003連鑄坯的綜合凝固系數(shù)

3、和凝固終點；并據(jù)此對板坯凝固傳熱模型的邊界條件進行了修正，為連鑄坯的凝固傳熱和二冷的準確研究提供了基礎保證。
　　 應用板坯連鑄凝固傳熱模型，研究分析了重鋼新區(qū)1號板坯連鑄機所用二冷噴嘴的水流密度分布狀態(tài)，及二冷噴嘴布置的合理性；研究表明，鑄機二冷足輥段、二冷二區(qū)和二冷五區(qū)的橫向水流密度分布不均勻；不均勻的水流密度分布導致形成不均勻的凝固殼形貌易導致中心偏析等鑄坯質(zhì)量缺陷。通過仿真計算研究，對重鋼新區(qū)1號板坯連鑄機的二冷噴嘴布置

4、進行了優(yōu)化，同時獲得了不同拉速下優(yōu)化的Q235鋼和16Mn的二冷制度。
　　 連鑄過程中鑄坯的應力分布狀態(tài)影響著鑄坯裂紋的產(chǎn)生。利用商業(yè)軟件MSC.Marc建立了重鋼新區(qū)1號板坯連鑄的熱彈塑性應力模型，并對不同工況下的連鑄坯的熱應力分布進行了仿真研究。研究結(jié)果表明，在結(jié)晶器內(nèi)和二冷前期鑄坯的應力增加的較快，在二冷中后期鑄坯的應力變化較??；需在二冷制度制定時，應避免二冷前期的溫度回升和溫降過大，以防止應力增加過快導致鑄坯裂紋產(chǎn)生和