连铸坯表面横裂纹形成及其影响因素的研究

作     者：王青亮 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：任廷志

授予年度：2012年

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

主      题：连铸 表面横裂纹 化学成分 保护渣 传热 摩擦力 

摘      要：表面横裂纹是连铸坯生产中一种常见的表面质量缺陷，它的存在严重影响了热送和直接轧制。目前关于表面横裂纹的形成机理没有统一的定论,深入分析表面横裂纹的形成机理，进而提出有针对性的减少或者能够消除横裂纹的措施，对于生产无缺陷铸坯和实现直接轧制具有十分重大的意义。 根据鞍钢生产实际，对连铸坯表面横裂纹从产生到扩展的机理进行了深入分析，并对表面横裂纹的主要影响因素：化学成分、传热、摩擦力等进行深入研究。 分析了钢中主要化学成分对钢的高温力学性能的影响，以及保护渣与结晶器内表面横裂纹的关系，总结出了钢中各主要化学成分含量的控制原则和裂纹敏感钢种的保护渣选择原则。 根据板坯连铸生产线的实际情况，在合理简化和假设的基础上，确定计算所需的热物性参数、基本力学参数和边界条件，利用有限元分析软件***建立了结晶器段板坯三维传热和热力耦合有限元模型。 通过模拟和计算得到了结晶器振动过程中坯壳的温度分布规律、坯壳厚度分布规律、摩擦力分布规律，以及等效应力应变的分布规律。根据模拟结果，分析了温度场分布、热应力及摩擦力对结晶器段初生表面横裂纹的影响。