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期刊信息/Journal information
连铸
连铸

王浦江

双月刊

1005-4006

010-83587696

100053

北京市白广路4号

连铸/Journal Continuous Casting
查看更多>>中国金属学会、连续铸钢分会会刊。
正式出版
收录年代

    序 言

    吕明高琦
    1页
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    电磁搅拌技术在连铸中的应用

    吴海龙
    2-9页
    查看更多>>摘要：电磁搅拌(EMS)技术在高效连铸冷却凝固过程中发挥着关键作用,能有效改善连铸坯的内外部缺陷.电磁搅拌技术利用洛伦兹力优化钢液流动,减少钢液流动不稳定性、保护渣卷入和表面缺陷,达到提高连铸坯质量的目的.为此,为了解EMS技术对连铸过程的影响,对连铸电磁搅拌技术的工作原理进行了简要概述,详细分析了结晶器电磁搅拌(M-EMS)、二冷区电磁搅拌(S-EMS)、凝固末端电磁搅拌(F-EMS)及电磁搅拌组合技术在连铸中的最新研究进展,并指出了其应用所面临的问题及改进思路.最后,对未来连铸电磁搅拌技术的发展趋势进行了展望.

    电磁搅拌连铸钢液应用展望

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    《钢铁研究学报》征稿启事

    9页
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    不同水口类型下的宽板坯结晶器流场特征数值模拟研究

    黄军陈震宇雷华王永洪...
    10-19页
    查看更多>>摘要：随着连铸机向着超宽、超厚的设计方向发展,重新评估极端条件下的连铸结晶器流场特征显得十分必要,基于国内后续可能的超宽板坯连铸设计,针对较大断面3 300 mm× 180 mm结晶器流动开展了数值模拟,研究了3种典型板坯连铸水口下的结晶器流动特征.结果表明:两孔水口结晶器的流场形态呈经典双环流流动模式,五孔水口结晶器增加了水口处和中轴处钢液的扰动,CSP型水口结晶器的流场形态呈自下而上的大环流;五孔水口结晶的液面波动既保证了液面波动在安全数值范围内,又增加了对弯月面流动死区的扰动,对流场的优化效果显著;五孔水口典型的结构参数如下:主侧孔倾角为10°～20°,插入深度为150～160 mm,主副孔间距为10～20 mm.

    结晶器浸入式水口数值模拟流场液面波动

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    高拉速薄板坯结晶器内流场行为分析

    杨军涛张彩军史敬培马少晨...
    20-29页
    查看更多>>摘要：针对某钢厂薄板坯结晶器内易发生卷渣问题,采用漏斗形结晶器为研究对象,通过VOF的方法建模计算,对钢-渣界面进行深入研究,并构建1∶2的物理模型与1∶1的数值模型,分析拉速、保护渣黏度以及浸入深度对结晶器流场和钢-渣界面波动行为的影响.以表面流速大小、钢-渣界面渣相分布和结晶器液面波动高度等作为评判依据.结果表明:在钢-渣界面表面流速为0.12～0.26 m/s,且保护渣黏度大于0.253 Pa·s时,液面比较平稳.随着浸入深度增加,钢液的冲击深度下移,上回旋区范围变大,钢-渣界面波动高度降低到5.4 mm.当浸入深度大于190 mm,保护渣黏度为0.324 Pa·s,钢-渣界面表面流速小于0.26 m/s时,可以有效抑制卷渣的发生,这对于提升铸坯质量,助力工业生产安全稳定提供参考.

    薄板坯结晶器卷渣物理模型液面波动流场

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    四流中间包控流装置的组合优化分析

    霍佳孙彦辉李占春陈远清...
    30-38页
    查看更多>>摘要：为了解决某钢厂四流中间包内部钢液流动一致性较差的问题,对中间包挡墙的导流孔结构进行设计,并结合湍流抑制器,形成控流装置的组合结构,优化中间包流场.针对挡墙导流孔结构设计正交试验,通过水模拟试验获得各个方案的时间停留分布(RTD曲线),结合极差分析法和实际情况确定挡墙导流孔最优结构参数以及因素的影响程度.在此基础上设计不同结构的湍流抑制器,与挡墙组合,进行水模拟试验,最终获得了最优的生产方案.研究结果表明,方案U2为挡墙的最佳结构,导流孔参数为竖直倾角25°、直径140 mm、高度400 mm、水平倾角10°,该方案死区比例为17.83％,较原方案减小2.12％,流动一致性较原方案提升了 84.61％;将多边型湍流抑制器与U2组合应用后,钢液流动行为最优,该方案死区比例为16.1％,较原型中间包减小3.85％,流动一致性提高71.54％.相对于单一的挡墙结构,U型挡墙+多边型湍流抑制器的组合结构能够有效减小死区比例,大幅降低了水口峰值浓度,延长峰值时间,使水口一致性增强,实现中间包内部流场的优化,为后续开发控流装置组合优化流场提供了理论依据.

    中间包优化结构挡墙湍流抑制器死区比例

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    φ350 mm圆坯结晶器内钢液流动-传热行为规律

    贺睿哲张朝晖吕明李新涛...
    39-45页
    查看更多>>摘要：基于φ350 mm圆坯结晶器生产304不锈钢的工艺参数,建立了三维圆坯结晶器电磁搅拌模型,研究了不同电流强度下M-EMS对圆坯结晶器内钢液流动、温度分布和凝固行为的影响,确定最佳搅拌作用的电流强度.结果表明,在施加电磁搅拌强度后,结晶器内钢液发生旋流运动,伴随搅拌时间产生周期性的偏心现象,且在凝固前沿处钢液切向速度随电流强度的增加而增大;旋流的钢液促使圆坯结晶器内钢液温度分布更加均匀,钢液高温区域扩大,M-EMS作用下的铸坯表面温度提高;在合适的电流强度作用下,提高钢液散热引起的凝固坯壳增加量大于钢液旋流冲刷引起的凝固坯壳减少量,致使凝固坯壳厚度增加,最终选取295 A的最优电流强度参数.

    圆坯连铸结晶器电磁搅拌钢液流动凝固坯壳

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    金属包覆材料固-液复合结晶器传热分析与参数优化

    季策黄华贵
    46-53页
    查看更多>>摘要：金属包覆材料多辊固-液铸轧复合工艺兼具多辊轧制技术与铸轧复合技术双重优势,有望实现高效率、短流程、低能耗的连续近终成形与界面冶金结合.多辊固-液铸轧复合设备的结晶器担负着水冷和轧制的双重作用,直接影响覆层金属的凝固和变形行为,通过设计孔型铸轧辊结构方案,基于FLUENT软件建立孔型铸轧辊稳态温度场分析模型,研究结构参数和工艺参数对温度分布的影响规律.结果表明,非冷却区宽度对孔型铸轧辊冷却能力影响较小,参数设计时以满足铸轧辊强度要求为准,而提高冷却区宽度、对流换热系数和降低冷却水温度有利于提高孔型铸轧辊冷却能力.基于数值模拟结果获得优化结构参数,辊套名义直径为250 mm、内径为180 mm、宽度为50 mm,孔型直径为25 mm,冷却区宽度为25 mm,完成金属包覆材料多辊固-液铸轧复合原理样机设计制造,为后续开展试验研究奠定了平台基础.

    连铸结晶器数值模拟温度场传热

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    高铝钢液中喂入复合包芯线的熔化行为与夹杂物去除模拟

    赵烁薛余强朱仕彬王建锋...
    54-62页
    查看更多>>摘要：为了解决高铝钢喂钙线技术的金属收得率低、夹杂物改性不充分等问题,采用钢液喂入复合钙铝酸盐包芯线技术,利用数值模拟和水模型试验方法研究不同直径复合包芯线在钢液中的熔化行为,以及喂入包芯线后对钢液流场和夹杂物去除率的影响.结果表明,包芯粉直径为11 mm、线皮厚度为1.07 mm的复合包芯线,满足喂线速度为2～4 m/s的理想条件.当喂入深度为100～300 mm时,尺寸不大于50 μm、50～100μm和100～150 μm夹杂物去除率的增加比例分别为3.29％、2.71％和2.56％.当喂入深度距离钢包底部100 mm时,复合包芯粉尺寸每增加50 μm,尺寸不大于50 μm、50～100μm和100～150 μm夹杂物去除率增加比例分别为4.58％、3.01％和 2.42％.

    复合包芯线熔化特性喂线参数夹杂物去除率

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    基于机器学习的连铸保护渣黏度与熔化温度预报

    陈守杰沈杨阳闫威王勇源...
    63-72,104页
    查看更多>>摘要：连铸保护渣在保障连铸顺行和铸坯质量方面发挥着关键作用,其作用的发挥与保护渣的性能密切相关.保护渣的黏度和熔化温度是保护渣的关键性能参数,其测定所需的时间与物力成本较高.鉴于机器学习技术的发展,本研究基于K近邻算法(KNN)、核岭回归算法(KRR)与随机森林算法(RF)3种机器学习算法建立保护渣黏度和熔化温度预报模型,旨在准确预报保护渣的黏度与熔化温度,为保护渣的快速、便捷设计提供指导.结果表明,基于KRR算法的模型在保护渣黏度预报方面有着较好的表现,其决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别为0.983、0.023和0.014;基于RF算法的模型在预报保护渣熔化温度方面具有更高的可靠性,R2、RMSE和MAE分别为0.823、14.004和8.974.输入特征的排列重要性分析表明SiO2、F、Al2O3对黏度的影响依次降低,Na2O对熔化温度的影响最大.与广泛应用的黏度和熔化温度预报模型相比,KRR算法黏度预报模型和RF算法熔化温度预报模型的平均相对误差(MRE)分别为6.26％和0.83％,远低于目前广泛应用的预报模型的平均相对误差,表明机器学习模型具有较高的可靠性.基于模型建立的黏度和熔化温度分布图可为保护渣的设计提供直观参考.

    连铸保护渣机器学习黏度熔化温度

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