重鋼新區(qū)1號(hào)板坯連鑄二冷研究及應(yīng)力分析.pdf

1、連鑄技術(shù)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵技術(shù)，鑄坯的凝固傳熱過程對(duì)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(huì)造成鑄坯溫度分布不均勻和鑄坯凝固殼生長(zhǎng)形貌不規(guī)則，使得連鑄坯應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致鑄坯裂紋、中心偏析等質(zhì)量缺陷。研究?jī)?yōu)化連鑄二次冷卻制度及二冷強(qiáng)度分布，并對(duì)連鑄過程中鑄坯應(yīng)力分布進(jìn)行分析，對(duì)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(duì)連鑄坯質(zhì)量至關(guān)重要。連鑄機(jī)二冷噴嘴布置結(jié)構(gòu)決定了連

2、鑄坯橫向冷卻強(qiáng)度的分布，影響著鑄坯溫度場(chǎng)的分布均勻性和凝固殼生長(zhǎng)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(hào)板坯連鑄機(jī)為對(duì)象，借助Visual Basic平臺(tái)，建立了二維板坯的凝固傳熱模型；模型充分細(xì)化橫向和縱向上的邊界條件，考慮了鑄機(jī)橫向水流密度分布對(duì)鑄坯凝固傳熱的影響。采用射釘法和接觸式測(cè)溫法，測(cè)定了重鋼新區(qū)1號(hào)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(diǎn)；并據(jù)此對(duì)板坯凝固傳熱模型的邊界條件進(jìn)行了修正，為連鑄坯的凝固傳熱和二冷的準(zhǔn)確研究提供了基礎(chǔ)保證。
　　 應(yīng)用板坯連鑄凝固傳熱模型，研究分析了重鋼新區(qū)1號(hào)板坯連鑄機(jī)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(jī)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(dǎo)致形成不均勻的凝固殼形貌易導(dǎo)致中心偏析等鑄坯質(zhì)量缺陷。通過仿真計(jì)算研究，對(duì)重鋼新區(qū)1號(hào)板坯連鑄機(jī)的二冷噴嘴布置

4、進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)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(yīng)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(hào)板坯連鑄的熱彈塑性應(yīng)力模型，并對(duì)不同工況下的連鑄坯的熱應(yīng)力分布進(jìn)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(yīng)力增加的較快，在二冷中后期鑄坯的應(yīng)力變化較??；需在二冷制度制定時(shí)，應(yīng)避免二冷前期的溫度回升和溫降過大，以防止應(yīng)力增加過快導(dǎo)致鑄坯裂紋產(chǎn)生和