連鑄坯的凝固及其控制

1、連續(xù)鑄造鋼包中間包結(jié)晶器二冷段空冷段空冷段矯直段矯直段核心設(shè)備：結(jié)晶器，二冷設(shè)備結(jié)晶器，二冷設(shè)備一機四流、一機兩流連鑄小方坯目前全球已有包括生產(chǎn)和少數(shù)在建項目的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線統(tǒng)計結(jié)果。 連鑄機步進梁式加熱爐除鱗粗軋機保溫罩除鱗 精軋機組層流冷卻 結(jié)晶器中包轉(zhuǎn)爐 LF爐RH爐卷取機飛剪鞍鋼第三煉鋼連軋廠工藝流程鑄件宏觀組織分布示意圖 結(jié)晶器邊界傳熱模型結(jié)晶器邊界傳熱模型冷卻水冷卻水結(jié)晶器結(jié)晶器壁壁氣隙氣隙保保護渣護渣坯殼坯殼 Ti To Tc Th Tf Ts Tg熱流熱流a=bbaabba 小方坯脫方前后鑄坯截面示意圖與脫方同時出現(xiàn)的現(xiàn)象 偏離角縱向凹陷的形成機理板坯偏離角皮下裂紋的產(chǎn)生

2、與板坯窄面凸出有關(guān)。板坯窄面凸出與偏離角皮下裂紋的關(guān)系M-EMS: Mold Electromagnetic Stirring 結(jié)晶器電磁攪拌結(jié)晶器電磁攪拌S-EMS: F-EMS: 20MnSi小方坯鋁合金電磁鑄造扁錠，斷面尺寸鋁合金電磁鑄造扁錠，斷面尺寸520520 130mm130mm電磁鑄造的優(yōu)點： 鑄坯表面光潔 鑄坯內(nèi)部晶粒細化 強度和塑性提高30-40%。輕壓下的作用 開始前處理preprocessing 幾何模型建立，初始化信息輸入網(wǎng)格劃分，單元信息輸入 工藝參數(shù) 計算體 computation 潛熱處理計算溫度場及其它參數(shù) 后處理 postprocessing 凝固進程動態(tài)顯示

3、鑄表面的溫度分布鑄坯中心的溫度分布 結(jié)束鋼錠凝固溫度場數(shù)值模擬。模擬分為前處理、前處理、計算體和后計算體和后處理處理三大部分。qzTVCzTkzyTkyxTkxtTcc)()()(三維直角坐標系下連鑄過程的控制方程為 1.連鑄過程基本方程 X Y Z (i, j, k) (i, i-1, k) (i, i+1, k) (i, j, k+1) (i, j, k-1) (j+1, j, k) (j-1, j, k) 2 單元傳熱模型及基本方程的差分化ctqTTATTATTATTATTATTATTpkjipkjidpkjipkjiupkjipkjifpkjipkjibpkjipkjirpkjipkj

4、ilpkjipkji)()()()()()(,1,1,1,1,1,1,1,)(1iiillxxxCtKA)(1iiirrxxxCtKA)(1jjjbbyyyCtKA)(1jjjffyyyCtKA)(1kkkuuzzzCtKA)(1kkkddzzzCtKA式中: (b)結(jié)晶器網(wǎng)格剖分及截面 (a)方坯及結(jié)晶器模型 小方坯連鑄結(jié)晶器模型及其網(wǎng)格剖分小方坯連鑄結(jié)晶器模型及其網(wǎng)格剖分 根據(jù)結(jié)晶器的傳熱特點，建立了小方坯及其結(jié)晶器的計算模型。由對稱性，選取結(jié)晶器的四分之一進行計算。 (a) 結(jié)晶器出口處橫截面溫度場分布 (b) 彎月面處橫截面溫度分布 連鑄鋼坯結(jié)晶器的橫剖面溫度顯示及等溫線分布連鑄鋼坯結(jié)晶器的橫剖面