連鑄板坯坯殼厚度測定及凝固殼形貌模擬研究.pdf

1、連鑄技術是冶金領域的一項重大技術進步，其中二次冷卻與鑄機產量和鑄坯質量密切相關。板坯連鑄的鑄坯凝固坯殼厚度是連鑄生產中的一個重要參數，它直接反映了鑄坯的二次冷卻區(qū)的冷卻狀況以及連鑄工藝的合理性，并為二冷制度的設計以及優(yōu)化提供重要依據。在鑄坯凝固過程中，中心偏析是鑄坯內部質量問題，如何改善和防止產生中心偏析至關重要，所以研究鑄坯凝固殼生長形貌意義重大，它不僅能判斷偏析產生的位置，還能通過分析發(fā)現偏析產生的原因。研究分析鑄坯凝固殼生長形貌和

2、凝固坯殼厚度，可以為輕壓下技術提供寶貴信息，還可以提高鑄坯的生產質量。
　　 本文運用射釘法對重鋼2號板坯連鑄機生產的板坯進行凝固坯殼厚度的測量。測試針對170mm×1400mm斷面的Q235A和D36兩個鋼種進行，測試位置為鑄坯橫斷面1/2，1/4，1/8三處，并且利用凝固定律計算得到相應位置的凝固系數以及鑄坯凝固終點位置。測試結果表明，鑄坯的液相穴長度隨拉速的增大而變長，鑄坯1/8位置最后凝固，且此位置易產生中心偏析。

3、>　　 建立了重鋼2號板坯連鑄的二冷傳熱數學模型，并運用溫度測量儀測量鑄坯橫向表面溫度，對傳熱模型的邊界條件進行修正。在原有的邊界條件基礎上，考慮了二冷區(qū)橫向水流密度分布，使傳熱模型更接近實際情況，模擬結果更加準確。
　　 運用板坯連鑄二次冷卻仿真軟件對AH36鋼凝固過程進行仿真模擬表明，鑄坯凝固坯殼厚度以及鑄坯橫向內弧表面溫度變化一致，但是分布不均勻，導致鑄坯橫向1/4位置最先凝固，1/8位置最后凝固，凝固殼形貌呈“啞鈴型”

4、，在1.1m/min拉速下1/8處的凝固末端比1/2處的凝固末端位置延后近2.5m，1.25m/min拉速下1/8處的凝固末端比1/2處延后近3m。由于鑄坯橫向冷卻的不均勻性，致使最后凝固的1/8處的溶質高于周圍區(qū)域，產生嚴重的偏析。
　　 通過對二冷區(qū)噴嘴進行優(yōu)化布置，使得鑄坯橫向水流密度分布更加合理，凝固過程中凝固殼厚度以及鑄坯橫向內弧表面溫度分布更加均勻。優(yōu)化后，鑄坯橫向各位置的凝固終點較接近，最后凝固處為1/4位置。優(yōu)化