| 作者： | 史雷刚 |
| 专业： | 钢铁冶金 |
| 导师： | 李小明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 关键词： | H型钢;近终形异型坯连铸技术;质量缺陷;结晶器;数值模拟 |
| 摘要： | 传统的H型钢生产工艺包括焊接成型和轧制成型,焊接型材往往因应力不均而影响产品的质量。传统轧制工艺则由于流程长,工序繁多,能耗高而导致成本升高。采用近终形异型坯连铸技术则可以有效减少这些缺陷。 本文以首钢长治钢铁集团的异型坯连铸生产线为基础,针对长钢H型坯连铸过程产生的质量缺陷进行研究。课题主要工作以长钢现行H型连铸坯生产为中心,以数值模拟方法为手段,研究H型结晶器内钢液流场、温度场和凝固坯壳等冶金现象,通过分析流场、温度场、凝固坯壳的分布特点和铸坯质量缺陷之间的对应关系,从而为解决长钢异型坯质量缺陷提供理论指导。具体工作如下: (1)以长钢异型坯生产的实际参数为基础,建立结晶器数学模型,对结晶器内钢液流场、温度场及凝固坯壳分布进行数值模拟,结合结晶器内钢液流场、温度场、凝固坯壳等冶金现象同铸坯质量缺陷,分析两者之间的相关性,以减少质量缺陷的产生; (2)在其他条件保持不变,研究了水口结构对H型结晶器内各种冶金现象的影响,分析各现象与铸坯质量缺陷之间的关系,为解决铸坯质量问题提供依据; (3)保持其他参数不变,分别通过改变拉坯速度,水口倾角,水口浸入深度和水口开孔面积,研究了这些因素对结晶器冶金现象的影响,分析了各因素变化对铸坯质量的影响,为优化参数,解决铸坯质量问题提供依据。 研究表明:使用直通型双水口,射流冲击深,冲击坯壳严重,不利于夹杂物上浮,液面供热不足导致化渣不利。经研究发现,使用三侧孔水口时,能较好消除因直通型水口浇铸而产生的种种问题。通过对工艺参数的研究表明,一定范围内,拉坯速度越低越有利于坯壳均匀生长,但低拉速不利于提高生产效率,本研究建议取0.8m/min;水口浸入深度取100mm最为合适;水口倾角取-15°;建议在保证水口质量和寿命的前提下,开孔面积尽可能大。 |