大方坯連鑄動(dòng)態(tài)輕壓下位置的確定.pdf

1、連鑄坯凝固末端輕壓下技術(shù)是改善連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的有效辦法之一，已在國外的許多鋼廠得到廣泛應(yīng)用，并取得了明顯的冶金效果。攀鋼在其新建的大方坯連鑄機(jī)上引進(jìn)了VAI（奧鋼聯(lián)）的凝固末端輕壓下技術(shù)，于2003 年9 月投產(chǎn)，攀鋼是國內(nèi)第一個(gè)大方坯（280mm×380mm）連鑄采用輕壓下技術(shù)的廠家。包鋼也即將引進(jìn)連鑄坯輕壓下技術(shù)。由于技術(shù)保密的緣故，輕壓下參數(shù)的確定及模型的建立對攀鋼和包鋼來說都是一個(gè)“黑箱”。本文的目的就是確定大方坯連鑄輕壓下位置

2、，為探索大方坯連鑄輕壓下技術(shù)提供理論依據(jù)。 連鑄坯輕壓下工藝是在鑄坯的凝固末端施加壓力以改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量缺陷，如中心偏析和疏松。本文針對包鋼大方坯連鑄高碳鋼的實(shí)際情況，運(yùn)用有限元分析方法，對鑄坯的凝固過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，確定連鑄坯凝固終點(diǎn)的位置和輕壓下區(qū)間，為包鋼大方坯連鑄輕壓下數(shù)值模擬提供理論依據(jù)。 建立凝固傳熱模型，用Marc 有限元軟件進(jìn)行熱傳導(dǎo)計(jì)算。根據(jù)包鋼大方坯連鑄的工藝條件，分別對材質(zhì)為U71Mn、斷面尺寸為

3、280mm×380mm 和280mm×325mm，材質(zhì)為45 鋼、斷面尺寸為280mm×380mm 和280mm×325mm 的連鑄坯在拉速0.65m/min、過熱度25℃；拉速0.70m/min、過熱度15℃；拉速0.70 m/min、過熱度25℃；拉速0.70m/min、過熱度35℃；拉速0.75 m/min、過熱度25℃五種典型工況下進(jìn)行熱傳導(dǎo)模擬計(jì)算。通過計(jì)算，可以確定鑄坯凝固末端位置，進(jìn)而確定壓下區(qū)間。 模擬計(jì)算結(jié)果與

4、包鋼現(xiàn)場紅外測溫儀測溫的結(jié)果對比，相對誤差在5％以內(nèi)，說明模擬計(jì)算結(jié)果具有可靠性和實(shí)用性，模型可為輕壓下提供凝固工藝參數(shù)。 分析了凝固傳熱過程中各項(xiàng)工藝參數(shù)的變化對鑄坯凝固進(jìn)程的影響。模擬結(jié)果表明，提高澆注溫度和增大拉坯速度都將延緩鑄坯的凝固進(jìn)程。表現(xiàn)為：過熱度和拉速增加，出結(jié)晶器坯殼厚度減小、鑄坯表面溫度增加、凝固坯殼厚度增長減慢、鑄坯液相穴拉長、凝固終點(diǎn)位置下移。 在熱傳導(dǎo)計(jì)算的基礎(chǔ)上，對連鑄大方坯進(jìn)行了熱應(yīng)力計(jì)算。