【摘要】：為了研究倒角結(jié)晶器在特殊鋼大方坯生產(chǎn)中的應(yīng)用情況,針對320mm×280mm的特殊鋼大方坯,根據(jù)實際連鑄生產(chǎn)條件,建立了直角坯與倒角坯的凝固傳熱模型,計算并分析了二者溫度場分布的異同。研究了倒角形狀的變化對大方坯角部溫度的影響。建立了直角坯與倒角坯的輕壓下熱力耦合模型,分析了不同壓下量對大方坯應(yīng)力變化的影響。通過工業(yè)試驗,研究了直角坯與倒角坯在矯直段的表面溫度及橫縱截面的低倍組織。主要結(jié)果如下:(1)倒角坯在凝固過程中,其角部溫度比直角坯高。在結(jié)晶器內(nèi)部冷卻結(jié)束后(距離結(jié)晶器彎月面0.8m處),直角坯角部溫度的最小值為975℃,倒角坯角部溫度的最小值為1037℃。在二次冷卻結(jié)束后(距離結(jié)晶器彎月面10.31m處),直角坯角部溫度為888℃,倒角坯角部溫度為923℃。在空氣冷卻結(jié)束后(距離結(jié)晶器彎月面29.31m處),直角坯角部溫度的最小值為723℃,倒角坯角部溫度為766℃。(2)保持倒角角度35o不變,隨著倒角面長度的增加,鑄坯的角部溫度逐漸升高。保持倒角面長度50mm不變,隨著倒角角度的增加,鑄坯的角部溫度的最小值先增大后減小。(3)以A方案13.5mm的總壓下量(2mm,3mm,3.5mm,3mm,2mm)進(jìn)行壓下時,角部等效應(yīng)力最大值出現(xiàn)在3號輥位置處,直角坯與倒角坯分別為42MPa和36MPa;以B方案11.5mm的總壓下量(3mm,3.5mm,3mm,2mm)進(jìn)行壓下時,角部等效應(yīng)力最大值出現(xiàn)在2號輥位置處,直角坯與倒角坯分別為37MPa和34MPa。(4)壓下過程中,倒角坯中心區(qū)域凝固前沿的正應(yīng)力均比直角坯大,壓下工藝對倒角坯液芯凝固收縮的補(bǔ)充效果更強(qiáng),對倒角坯中心偏析的改善也優(yōu)于直角坯。大方坯側(cè)面距上下表面50~70mm處是剪切應(yīng)力的集中區(qū),容易產(chǎn)生裂紋。(5)工業(yè)試驗中矯直段大方坯在相同的壓下量(3mm,3.5mm,2.9mm,2mm)下,1~4號輥處倒角坯受到的壓力比直角坯分別小0.48MPa,1.23MPa,0.57MPa,1.66MPa。測溫結(jié)果表明,直角坯與倒角坯在矯直段角部溫差為60℃。試驗過程中生產(chǎn)的成品倒角坯的表面和角部均無裂紋。其中40K鋼倒角坯中心偏析的分布范圍比直角坯更小。82B鋼倒角坯縱截面上V形偏析得到改善,偏析帶的中心縮孔數(shù)量比直角坯少。
【學(xué)位授予單位】：鋼鐵研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TF777

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本文編號：2645185