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为了解决37Mn5连铸圆坯皮下裂纹问题,采用FCA方法和全程间接耦合法建立了连铸圆坯热力耦合模型,并结合现场数据,模拟分析了铸坯传热行为和应力分布,揭示了铸坯缺陷产生的原因,提出了相应的改进措施,为优化生产工艺提供了理论依据.结果表明,将原二冷各段水量分配比例调整为18: 28: 30:24后,铸坯表面最大回温由原来的185℃降至8℃,铸坯表面的最大总应变较优化前降低了0.00067,消除了连铸坯皮下裂纹缺陷,铸坯质量得到明显改善.

关键词: 37Mn5钢 , 凝固 , 热-力耦合模型 , 铸坯质量

连铸保护渣析晶行为的研究现状及展望

朱立光 , 胡斌 , 王杏娟 , 马坤霞 , 韩毅华

材料导报

介绍了保护渣析晶行为对于铸坯向结晶器传热的影响机理、保护渣结晶的热力学和动力学条件,以及国内外学者对于保护渣析晶行为研究的进展,同时还指出了将保护渣玻璃层的升温析晶纳入保护渣析晶行为研究的重要性.

关键词: 保护渣 , 传热 , 析晶

Q235方坯非金属夹杂物行为研究

孙立根 , 任英强 , 刘阳 , 朱立光 , 刘增勋

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.017

基于夹杂物示踪剂法对国内某厂Q235B钢转炉—连铸生产工艺的各个环节展开了系统的研究和分析.结果表明:铸坯中夹杂物水平较高,二次氧化严重.其中显微夹杂物为SiO2-MnO-MnS、SiO2-MnO-MoO3等复合夹杂,未发现Ce、La等示踪元素;大型夹杂物中则普遍含有Ce、La、K、Na等示踪元素,说明其主要源于中间包覆盖剂,保护渣和钢包渣的卷入.大型夹杂物危害极大,需要从中间包、浸入式水口等反应器针对性的结构优化,冶炼浇铸工艺的稳定化和冶金辅料的性能优化三方面共同着手来实现大型夹杂物的去除.

关键词: Q235B , 连铸 , 夹杂物 , 示踪剂

基于神经网络的连铸保护渣设计专家系统的研究

朱立光 , 唐国章 , 万爱珍 , 金山同

钢铁

首次将人工神经网络技术应用于连铸保护渣的设计、性能评价,开发了基于神经网络的连铸保护渣设计专家系统,并成功地应用于保护渣的研究和生产.

关键词: 神经网络 , 连铸 , 保护渣 , 专家系统

65Mn矩形坯单点矫直的凝固行为研究及工艺优化

孙立根 , 刘阳 , 任英强 , 刘增勋 , 朱立光

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.021

以国内某厂65Mn矩形坯为研究对象,建立了矩形坯的传热和热弹塑性模型,模拟矩形坯凝固过程的温度场,以及在进行单点矫直时矫直点处的应力场分布情况;分析温度场及热应力的分布对铸坯质量的影响,为优化连铸工艺提高矩形坯的质量提供了理论依据.模拟结果表明:采用普碳钢工艺浇铸65Mn钢时,在矫直点还存在大量液芯,高拉速下铸坯处于带液芯矫直,较全凝固矫直而言,其应力云图出现了不规则分布,且应力梯度增大,大大增加了内裂的产生几率.通过对工艺优化前后的铸坯低倍进行对比分析发现,本研究所提出优化工艺方向合理,铸坯质量大幅提高,取得较好的实践效果.

关键词: 矩形坯 , 单点矫直铸机 , 连铸工艺优化 , 65Mn

高频电磁场作用下保护渣的黏度特性

王杏娟 , 朱立光 , 刘然 , 贾相明 , 李志豪

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2013.02.015

结晶器保护渣是连铸过程中非常重要的功能材料.采用旋转黏度测试仪结合MoSi2高温炉及高频加热炉分别研究传统无磁场条件及高频磁场条件下保护渣的黏度特性,并运用有限元软件数值模拟高频磁场作用下保护渣的流场.结果发现:高频电磁场作用下保护渣黏度显著升高.二元碱度在0.66～0.91范围内,1 300℃黏度升高幅度随碱度增加而增加,而熔化性温度升高幅度随碱度增加而降低.电磁力打乱了保护渣有序的离子结构,使得离子速率增加,是导致保护渣黏度大幅增加的主要原因.

关键词: 连铸 , 保护渣 , 高频电磁场 , 黏度 , 数值模拟

高速连铸保护渣粘度特性的研究

朱立光 , 唐国章 , 万爱珍 , 金山同

钢铁

实验研究了Li2O等添加剂对高速连铸保护渣粘度的影响规律,比较了Li2O、Na2O、K2O、F-降低保护渣粘度作用的能力,分析了保护渣粘度特性的机理.结果表明,Li2O含量在1 %～5 %的范围内,能显著地降低保护渣的粘度及提高其稳定性;Li2O、Na2O、K2O、F-降低粘度的作用的强弱顺序为:Li2O＞Na2O＞F-＞K2O;MgO、B2O3含量提高,保护渣粘度降低,稳定性提高;通过添加Li2O、B2O3,无F-的保护渣能够获得高速连铸需要的稳定的低粘度特性.

关键词: 高速连铸 , 保护渣 , 粘度特性

高速连铸工艺中的结晶器保护渣技术

朱立光 , 金山同

钢铁

论述了高速连铸工艺的技术特点及应用于高速连铸工艺的保护渣发展现状,阐述了高速连铸保护渣成分设计、性能要求及冶金特性,提出了高速连铸保护渣研制和应用中存在的问题及今后工作的建议.

关键词: 高速连铸 , 保护渣 , 冶金特性 , 化学成分

矩形坯结晶器自由液面模拟及水口结构优化

张彩军 , 刘涛 , 王昂 , 顾克井 , 朱立光

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.02.019

以某公司矩形坯连铸机结晶器为研究对象,利用数值模拟和物理模拟相结合的方法,对结晶器内自由液面流动和流场进行系统分析,分别研究不同出口面积比、不同浸入深度、不同水口倾角等条件下结晶器内钢液流动状态,并对相应的工艺参数进行优化.结果表明,对于断面为150mm×440mm的矩形坯,最优的结晶器浸入式水口出口面积比为2.42,内径30 mm,侧开孔角度25°.

关键词: 连铸 , 结晶器 , 浸入式水口 , 数值模拟 , 物理模拟 , 结构优化