[00069409]连铸凝固冷却过程精益控制与质量控制技术

　　成果介绍
　　基于钢种特性的精准热物性参数， 通过数值模拟、物理模拟和工业试验相结 合的方法， 深入分析连铸过程钢液流动、凝固、传热和变形等行为， 并通过优化 连铸参数、采用电磁搅拌和轻压下等工艺措施，精益控制连铸坯凝固冷却过程， 进而降低连铸坯裂纹和偏析等缺陷。相关内容形成了以下关键工艺技术：
　　1。结晶器钢液行为控制技术
　　针对钢液在结晶器内的冷却特点， 通过多场耦合方法深入分析电磁搅拌、电 磁制动对钢液流动的影响，研究结晶器内液面波动、温度分布及铸坯凝固状况。 进而通过优化电磁工艺参数， 改善控制结晶器钢液温度场和流场， 避免卷渣现象 的发生，促进夹杂物的上浮去除，从而提高铸坯质量。
　　2。连铸坯“纵-横”均匀冷却技术
　　针对不同坯型的连铸机， 结合钢种特性， 系统优化连铸过程结晶器、足辊区 和二冷区的水量配置， 提高连铸坯纵向冷却均匀性； 并根据喷嘴特性， 优化喷嘴 型号及布置方案，提高横向冷却均匀性，进而实现连铸坯“纵-横”均匀冷却。
　　3。连铸二冷动态控制技术
　　针对目标钢种， 提出有效过热度的概念， 确立“基于有效拉速和有效过热度 的连铸二冷综合控制策略”，并建立相应的控制模型， 实现连铸凝固冷却过程“窄 窗口”控制的稳定性。
　　4。连铸坯凝固组织控制技术
　　系统探究拉速、过热度和二冷强度等连铸工艺参数对连铸坯凝固组织的影响 机理，确定最佳参数。并针对钢种特性， 适量降低结晶器和二冷区前段冷却强度， 提高凝固末端冷却强度， 同时优化连铸坯凝固组织和表层显微组织， 改善铸坯裂 纹和偏析等缺陷，提高铸坯整体质量。
　　5。连铸电磁搅拌协同控制技术
　　通过数值模拟和物理试验， 明确结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌与不同凝固 冷却工艺的协同作用机理。并通过工业试验确定最佳连铸工艺参数， 提高铸坯内 部质量。
　　应用介绍
　　本技术可解决不同钢种连铸板坯/方坯凝固冷却过程产生的裂纹和偏析等共 性缺陷， 形成的连铸坯精益凝固冷却控制技术具有普适性。相关内容已推广应用 至宝钢集团八钢、石钢、邯钢、莱钢特钢、方大特钢、华菱集团湘钢等企业， 用 于弹簧钢、帘线钢、轴承钢、冷镦钢、齿轮钢、风电钢、高建钢等连铸工艺优化 或技术改造中。
　　技术优势
　　1。本技术相关内容发表学术论文 40 余篇，获授权发明专利 4 件，实用新型 专利 2 件，登记软件著作权 6 件；
　　2。本技术相关内容获得教育部科技进步二等奖 1 项，中国产学研合作创新成 果二等奖 1 项， 冶金科学技术三等奖 2 项， 河北冶金科学技术一等奖 1 项， 河北 冶金科学技术二等奖 1 项，邯郸市科学技术二等奖 1 项；
　　3。本技术相关内容先后应用于 10 家钢厂的 21 台连铸机， 大幅提高了连铸坯 质量，并产生显著的经济效益。
　　自我评价及效益分析
　　应用于宝钢八钢等，年产生经济效益 4000 万元以上。
　　合作方式
　　整体转让、技术许可、技术入股