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中国冶金 2024年第11期34卷 32-43,116页

作者：贲东阳蔡兆镇朱苗勇徐栋赵和明东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 新疆八一钢铁股份有限公司新疆乌鲁木齐830022 敬业营口中板有限公司辽宁营口115099

宽厚板轧制过程边部高发宽度45~120 mm的边线裂纹是钢铁行业的共性技术难题。制备窄面为内凹弧面结构的宽厚板坯,可有效防止轧制过程中间坯窄面翻转至宽面,从而大幅减小宽厚板边线裂纹的宽度。为了制备窄面凹形弧面宽厚板坯,设计了1种... 详细信息

宽厚板轧制过程边部高发宽度45~120 mm的边线裂纹是钢铁行业的共性技术难题。制备窄面为内凹弧面结构的宽厚板坯,可有效防止轧制过程中间坯窄面翻转至宽面,从而大幅减小宽厚板边线裂纹的宽度。为了制备窄面凹形弧面宽厚板坯,设计了1种窄面为凸形弧面结构的结晶器(称为凸透镜形结晶器),并构建了1/4铸坯-结晶器系统的三维传热与力学耦合有限元模型,对比分析了铸坯在凸透镜形结晶器和传统窄面平面形结晶器内凝固过程坯壳动态变形、坯壳/铜板界面传热介质分布、凝固坯壳与铜板传热规律。结果表明,凸透镜形结晶器内铸坯宽面角部在出口处的坯壳-结晶器界面间隙最大为1.26 mm,由此造成铸坯宽面角部的最大气隙厚度为0.71 mm,最厚保护渣分布于偏离角区域,最大厚度约1.13 mm;窄面最大界面间隙位于弯月面下500 mm处的铸坯角部,达1.40 mm,最大气隙厚度为0.53 mm,最厚保护渣为偏离角区域的1.35 mm。相比于传统窄面平面形结晶器,凸透镜形结晶器在铸坯宽面和窄面角部区域的最大间隙分别减小0.29 mm和0.33 mm,最大气隙厚度分别减小0.23 mm和0.18 mm,保护渣最大厚度分别减小0.35 mm和0.34 mm。为此,铸坯宽面和窄面偏离角部高温区的分布范围横向分别减少了36 mm和17 mm,最高温度分别降低35℃和44℃,提高了铸坯温度均匀性。同时,受益于凸透镜形结晶器窄面铜板水缝均匀化设计,弯月面附近的窄面铜板温度横向分布较均匀,热面最高温度降低15℃。

关键词：边线裂纹凸透镜形结晶器窄面凹形坯气隙与保护渣分布连铸

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