《論文_方圓坯結(jié)晶器錐度研究(定稿)》

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1、方圓坯結(jié)晶器錐度的測量及分析王寶峰，李建超，曹建剛，丁國，騰飛(內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，包頭014010)摘要：対連鑄中結(jié)品器錐度的作用進(jìn)行簡要介紹，并且對方坯及圓坯結(jié)品錐度設(shè)計(jì)原則進(jìn)行分析，最片以不同方坯及圓坯結(jié)晶器內(nèi)腔尺寸測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析結(jié)晶器錐度在生產(chǎn)過程中存在的問題。關(guān)鍵詞：方坯，連鑄，結(jié)晶器錐度MeasurementandAnalysisofMouldTaperintheContinuousCastingofBilletandBloomLiJianchaoWangBaofengCaoJiangangDingGuo(InnerMongoliaUniversityofScien

2、ceandTechnology,Baotou,014010)ABSTRACT:Thefunctionoftaperofmouldinthecontinuouscastingissimplyintroducedandtheprincipleofdesignisanalyzed.Basedonthedatameasuredwithdifferentmould,theproblemofmouldtaperproductionisgeneralized?KEYWORDS:Billet,Continuousexisting,TaperofMould結(jié)晶器的傳熱是控制連鑄坯產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵所在，而坯殼與結(jié)

3、晶器內(nèi)壁而z間所形成的氣隙，尺寸雖小，但其熱阻卻可以占到整個(gè)熱阻的80%以上因此在質(zhì)量和產(chǎn)量并重的今天，結(jié)晶器的錐度設(shè)計(jì)與制造水平也就越來越為牛產(chǎn)者所關(guān)注。本文首先介紹了方坯及圓坯結(jié)晶器錐度的設(shè)計(jì)原則及兒個(gè)常見的高拉速結(jié)晶器，在此基礎(chǔ)上，以不同結(jié)晶器銅管的測量數(shù)據(jù)為依據(jù)，對當(dāng)前國內(nèi)結(jié)晶器錐度生產(chǎn)制造存在的問題跡行分析，為生產(chǎn)實(shí)踐提供指導(dǎo)。1結(jié)晶器錐度帶來的質(zhì)量問題結(jié)晶器樂的作用，一是支撐鋼液在結(jié)晶器內(nèi)形成坯殼，二是將鋼液及坯殼內(nèi)的熱傳導(dǎo)出去，加速坯殼的形成。隨著坯殼厚度的增長，坯殼斷而要逐漸收縮。為了能使結(jié)晶器起到上述作川，結(jié)晶器的斷面必須隨鑄坯斷而不斷收縮而變化，這可以通過將結(jié)晶器做成一定倒

4、錐度的方法來實(shí)現(xiàn)。錐度的人小必須合適，過人的錐度會(huì)造成結(jié)晶器對坯殼的擠壓，導(dǎo)致和部凹陷，坯殼?結(jié)晶器的摩擦增加，加劇結(jié)晶器的磨損，還會(huì)出現(xiàn)表曲增銅。在角部區(qū)域由于氣隙的作用會(huì)形成熱點(diǎn)，造成坯殼減薄和裂紋。錐度小會(huì)使氣隙增大，熱流減小，坯殼減曲,容易發(fā)牛漏鋼；另外錐度過小會(huì)使角部轉(zhuǎn)動(dòng)加劇，誘發(fā)皮下裂紋和縱向凹陷的產(chǎn)牛。由丁?氣隙厚度的不均勻性以及結(jié)晶器縱向上氣隙形狀的不規(guī)則，單一-錐度結(jié)晶器并不能很好地消除氣隙的不良影響，尤其是在連鑄低碳鋼，或者是高速連鑄吋，其不足尤為明顯。為此，伴隨著窩速連倚的發(fā)展，發(fā)展了雙錐度、三錐度、四錐度及拋物線錐度等多錐度的結(jié)晶器⑵，多錐度結(jié)晶器在縱向形狀上更符合結(jié)晶

5、坯殼的實(shí)際規(guī)律，更好地適應(yīng)了結(jié)晶器縱向上坯殼的收縮，使得結(jié)晶器縱向上氣隙厚度迓一步減小，更好地消除了氣隙的不良影響，增加了整個(gè)結(jié)晶器的傳熱效果，為連鑄高效化提供了保證。2錐度的表示方法：Taper送、G丿(M,-MXmJxl00%其中為結(jié)晶器上部兩個(gè)相對而內(nèi)壁之間距離，M〃為結(jié)晶器卜部兩個(gè)相對而內(nèi)壁之間灰離，為結(jié)晶器上部水平面到結(jié)晶器下部水平而之間的距離，通過這個(gè)公式可以對一個(gè)結(jié)晶器銅管用多錐度來表示。3方圓坯結(jié)晶器錐度的設(shè)計(jì)原則結(jié)晶器錐度設(shè)計(jì)合適與否關(guān)鍵在于結(jié)晶器熱流的確定和鋼種髙溫卜物性參數(shù)的選擇。結(jié)晶器的熱流是控制鋼液在結(jié)晶器內(nèi)凝固和坯殼生長的外部條件。因此有必要對結(jié)晶器在各種條件下的熱

6、響應(yīng)進(jìn)行廣泛而深入的研究。測試各種連鑄參數(shù)變化時(shí)（如鋼種、拉速、坯的規(guī)格）結(jié)晶器的溫度變化規(guī)律；以此為基礎(chǔ)，利用反問題模型計(jì)算出結(jié)晶器為鋼液接觸血上的熱流分布及結(jié)晶器溫度場R鐵根據(jù)結(jié)晶器傳熱模型所得的溫度場，利用有限元法編制了結(jié)晶器在高溫作用下的彈蜩性變形情況的程序，計(jì)算結(jié)晶器銅板變形情況。對方坯及惻坯連鑄來說，由于普遍采川的是銅管式的結(jié)晶器，需考慮結(jié)晶器不均勻變形所帶來的影響⑷。新的結(jié)晶器錐度設(shè)計(jì)原則是：在拉鑄時(shí)，高溫變形下的結(jié)晶器壁面應(yīng)和收縮的坯殼表面貼合在一?起。對于單錐度，錐度范圍一般為0.7?1.5%/m,—般來說，拉速越大，錐度越小;對于雙錐度，上面的錐度為1.5~2.8%/m,下

7、而的錐度為0.4?0.9%/m。另外對于不同的鋼種來說，高碳鋼的錐度一般比同條件下低碳鋼的錐度要大。4高效連鑄結(jié)晶器的現(xiàn)狀隨著高效連鑄技術(shù)的迅速發(fā)展，結(jié)晶器的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)得到了迅速的提高。許多學(xué)者對結(jié)晶器的錐度設(shè)計(jì)進(jìn)入過深入的研究，提出了具有連續(xù)錐度或多錐度的結(jié)晶器內(nèi)腔形狀的設(shè)計(jì)計(jì)算公式和方法，開發(fā)出了一些新型的結(jié)晶器：（1）凸形結(jié)晶辭，該結(jié)晶器是由瑞士康卡斯特公司研制開發(fā)的。其特色技術(shù)是結(jié)晶器