【摘要】：本文簡述了板坯連鑄矯直過程中的角部橫向裂紋(簡“角橫裂”)的形貌及危害,并總結(jié)了角橫裂的形成機(jī)理及產(chǎn)生的影響因素,對現(xiàn)階段對角橫裂的防治理論進(jìn)行歸納和比較。現(xiàn)階段對角橫裂的防治主要可分為強(qiáng)冷措施和弱冷措施,通過改變鑄坯角部的形狀從而影響鑄坯散熱屬于弱冷措施。為全面考察鑄坯不同角部形狀在連鑄過程矯直段的溫度和力學(xué)情況,本文通過有限元分析方法計(jì)算了不同倒角角度和倒角面長度的鑄坯在矯直段的溫度分布及應(yīng)力、應(yīng)變情況。通過對矯直段鑄坯角部溫度的模擬,發(fā)現(xiàn)倒角面長度對溫度數(shù)值的大小影響較大,隨著倒角長度增大,角部溫度逐漸提高;倒角角度對溫度的分布趨勢影響較大,隨著倒角角度增大,寬面角溫度逐漸升高,窄面角溫度逐漸降低,角部溫度最低點(diǎn)逐漸由寬面角轉(zhuǎn)移至窄面角;倒角鑄坯比直角鑄坯角部溫度分布更均勻。倒角面越大,倒角角度越接近45°,角部溫度分布越均勻。倒角鑄坯提高角部溫度明顯,倒角鑄坯角部溫度普遍高于常規(guī)直角鑄坯溫度50℃以上,達(dá)到900℃左右�；颈荛_鋼的脆性區(qū)間,大大提高鑄坯的熱塑性。通過對矯直段鑄坯角部應(yīng)力、應(yīng)變模擬,發(fā)現(xiàn)直角鑄坯在靠近角部的窄面上有應(yīng)力、應(yīng)變集中現(xiàn)象,倒角坯在倒角面上及靠近寬面角的鑄坯內(nèi)部有應(yīng)力、應(yīng)變集中現(xiàn)象,角部形狀的變化會影響應(yīng)力、應(yīng)變集中點(diǎn)的大小和范圍。倒角坯對通過提高角部溫度改善鑄坯熱塑性效果明顯,倒角坯同時(shí)會改變鑄坯角部應(yīng)力、應(yīng)變值。最后通過計(jì)算和工業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際效果得出,在倒角角度22°~38°,倒角面長度40~80 mm的鑄坯塑性較好,作為主要倒角設(shè)計(jì)參考范圍,在保證鑄坯角部溫度滿足的情況下優(yōu)先選擇小角度和大倒角面。
【圖文】：

1. 緒論在鋼鐵生產(chǎn)繁雜的工序中，，鋼鐵的質(zhì)量受到多種因素的影響，有時(shí)會形成一些缺陷，這些缺陷若得不到及時(shí)處理必然影響到后續(xù)工藝。角部橫裂紋就是在連鑄生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種鑄坯表面質(zhì)量缺陷。1.1 角部橫向裂紋1.1.1 角部橫向裂紋簡介在連鑄過程中，尤其是中厚板坯連鑄的過程中，鑄坯表面角部有時(shí)會出現(xiàn)垂直于拉坯方向且開口向外的開放性裂紋（如圖 1.1），裂紋長度約 5~20 mm，深度 0.5~4 mm�？梢钥闯�，這種裂紋發(fā)生在鑄坯的內(nèi)外弧與窄面的交界處，垂直于拉坯方向向鑄坯表面中心延伸，通常我們把這種裂紋稱之為角部橫向裂紋（以下簡稱“角橫裂”）[1-3]。

圖 1.2 現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的一般流程在現(xiàn)代鋼鐵冶金中，長流程和短流程產(chǎn)生的鋼水一般都經(jīng)連鑄過程生產(chǎn)鑄。連鑄，自其誕生以來就展現(xiàn)出比模鑄更強(qiáng)的優(yōu)越性。其高速便捷的生產(chǎn)方式得冶煉流程更加緊湊。目前為止我國除少數(shù)鋼廠外，絕大多數(shù)已實(shí)現(xiàn)全連鑄。連鑄機(jī)生產(chǎn)的鑄坯，不經(jīng)堆垛冷卻，直接由傳送輥送入熱軋車間進(jìn)入加熱爐，后進(jìn)行軋制。連鑄減少了模鑄開坯、堆垛的時(shí)間，使生產(chǎn)流程更加高效緊湊[5]。角橫裂是在連鑄過稱中的產(chǎn)生的，角橫裂的出現(xiàn)打斷了鋼鐵生產(chǎn)的連續(xù)性。在角橫裂的鑄坯不得不在連鑄結(jié)束時(shí)進(jìn)行堆垛冷卻，然后用火槍進(jìn)行人工切角理（圖 1.1b），這種低效率的處理方式不僅浪費(fèi)材料，浪費(fèi)了大量的勞動力，嚴(yán)重的是它打斷了煉鐵→煉鋼→連鑄→熱軋高效緊湊的生產(chǎn)流程，使得鋼鐵生的時(shí)間大大延長,這在很大程度上也降低了生產(chǎn)效率[6-8]。.1.3 角橫裂對鑄坯質(zhì)量的影響
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TF777.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2681460