大方坯輕壓下工藝與動(dòng)態(tài)控制研究.pdf

1、動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)是改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的重大先進(jìn)技術(shù)，尤其對(duì)解決高碳鋼的中心偏析與疏松具有顯著效果。壓下位置、壓下量的精確控制，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)輕壓下冶金效果的關(guān)鍵技術(shù)。我國(guó)已有多家鋼鐵公司引進(jìn)了動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)，但尚未完全掌握其關(guān)鍵的控制模型。因此，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)，通過(guò)輕壓下控制模型的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)輕壓下在線智能化動(dòng)態(tài)控制，將對(duì)我國(guó)連鑄技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。本文對(duì)動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研究，以掌握其關(guān)鍵的工藝參數(shù)，更

2、好地解決在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴溶質(zhì)元素的偏析僅與平衡分配系數(shù)以及溶質(zhì)在固相中的擴(kuò)散系數(shù)有關(guān)；冷卻速度對(duì)于固相中擴(kuò)散速度較快元素(C、S)枝晶間的濃度分布影響較大。
　　 ⑵為控制鑄坯的微觀偏析以及減小產(chǎn)生內(nèi)裂紋的傾向，除了在冶煉過(guò)程中盡量控制易偏析元素S、P的含量，還應(yīng)采取弱的冷卻制度以增加C、S、P的擴(kuò)散時(shí)間。
　　 ⑶隨著凝固過(guò)程的進(jìn)行，鑄坯在各冷卻

3、段的換熱系數(shù)逐漸降低；隨拉速的增加，二冷各段的換熱系數(shù)逐漸增加，而空冷段換熱系數(shù)保持不變。
　　 ⑷拉速對(duì)凝固終點(diǎn)及壓下位置的影響遠(yuǎn)大于鋼水過(guò)熱度和二冷比水量的影響；拉速每增加O.l m/min，凝固末端位置向后推移2.5m，壓下區(qū)間寬度增加1.3m；過(guò)熱度每增加10℃，凝固末端位置向后推移0.5m，壓下區(qū)間寬度增加O.lm:比水量每增加0.01 L/kg，凝固末端位置向前推移0.13m，壓下區(qū)間寬度減小0.05m。
　　

4、 ⑸輕壓下過(guò)程鑄坯變形的特點(diǎn)為寬面凹陷、窄面鼓肚。隨著壓下量的增加或中心固相率的降低，鑄坯寬面的凹陷以及窄面的鼓肚隨之增加；在固相率一定的情況下，當(dāng)壓下量增加一定程度以后，鑄坯寬面的凹陷以及窄面的鼓肚僅在一個(gè)較小的范圍內(nèi)波動(dòng)。
　　 ⑹鑄坯大部分區(qū)域的變形量不大，最大變形區(qū)域集中在寬面凹陷區(qū)和鑄坯的凝固前沿，但隨著中心固相率的增加，最大變形區(qū)域從鑄坯的凝固前沿轉(zhuǎn)移到鑄坯的偏角部。
　　 ⑺軸承鋼大方坯輕壓下的實(shí)際使用效