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中厚板热轧轧制电耗计算软件开发及应用
1
作者 李耀军 赵日东 +3 位作者 白冰 耿明山 王永涛 曹建宁 《轧钢》 北大核心 2025年第4期119-126,共8页
随着“双碳”战略的实施,钢铁行业对中厚板热轧轧制所需的电耗优化提出了更高的要求。为了实现中厚板热轧轧制电耗的量化计算与预测,通过构建电耗理论计算模型,开发了一套中厚板热轧轧制电耗计算软件。该软件可根据生产钢种及产品目标需... 随着“双碳”战略的实施,钢铁行业对中厚板热轧轧制所需的电耗优化提出了更高的要求。为了实现中厚板热轧轧制电耗的量化计算与预测,通过构建电耗理论计算模型,开发了一套中厚板热轧轧制电耗计算软件。该软件可根据生产钢种及产品目标需求,制定轧制规程,并计算出各道次轧制生产所耗电能及单块板坯的吨钢电耗,为钢企量化中厚板轧制过程的电耗,优化轧制工艺提供数据支撑。通过与钢厂生产数据对比,在厚度命中率达到99%的情况下,该软件计算结果与实际生产数据基本保持一致,粗轧各道次电耗偏差保持在10%以内,粗轧吨钢电耗偏差为-3.12%~3.86%,能够准确反映钢板在轧制过程中的电耗。经过验证,该软件可以为开发新钢种与新工艺、钢厂排产、轧机主电机选型提供数据支撑,有助于钢企进一步实现节能减排,为钢企创造经济效益。 展开更多
关键词 中厚板 热轧 吨钢电耗 理论计算 节能减排
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新型Fe-6.5Si-2Cr-12Ni高硅钢轧制边裂损伤数值模拟
2
作者 郑晓华 薛天祥 +1 位作者 张艳秋 江树勇 《锻压技术》 北大核心 2025年第10期143-151,共9页
针对新型Fe-6.5Si-2Cr-12Ni高硅钢,基于Arrhenius高温本构模型,采用刚粘塑性有限元法对其轧制成形过程进行数值模拟。通过控制变量法研究了轧制温度、压下量和轧制速度对新型Fe-6.5Si-2Cr-12Ni高硅钢轧制成形过程中边部区域温度变化情... 针对新型Fe-6.5Si-2Cr-12Ni高硅钢,基于Arrhenius高温本构模型,采用刚粘塑性有限元法对其轧制成形过程进行数值模拟。通过控制变量法研究了轧制温度、压下量和轧制速度对新型Fe-6.5Si-2Cr-12Ni高硅钢轧制成形过程中边部区域温度变化情况、损伤分布和轧制力的影响。同时基于正交实验获得了新型Fe-6.5Si-2Cr-12Ni高硅钢的最佳轧制工艺参数:轧制温度为850℃、压下量为10%、轧制速度为0.8 m·s^(-1)。并基于极差分析确定了新型Fe-6.5Si-2Cr-12Ni高硅钢轧制过程中边裂损伤行为对上述工艺参数的敏感程度为:压下量>轧制速度>轧制温度。最后,基于优化的工艺参数制备了表面质量良好的Fe-6.5Si-2Cr-12Ni高硅钢板材。 展开更多
关键词 高硅钢 轧制 边裂损伤 压下量 轧制速度 轧制温度
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两阶段智能优化算法求解紧凑型带钢生产热轧调度问题 被引量：1
3
作者 梁望 钱斌 +2 位作者 胡蓉 张梓琪 张长胜 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第1期102-116,共15页
针对实际生产中广泛存在的紧凑型带钢生产热轧调度问题(HRSP_CSP),提出一种两阶段智能优化算法(TIOA)进行求解。为合理控制成本并确保效益,采用主次目标进行优化。主目标为如何加入最少的无委托带钢(即订单外生产的带钢)来构成最小轧制... 针对实际生产中广泛存在的紧凑型带钢生产热轧调度问题(HRSP_CSP),提出一种两阶段智能优化算法(TIOA)进行求解。为合理控制成本并确保效益,采用主次目标进行优化。主目标为如何加入最少的无委托带钢(即订单外生产的带钢)来构成最小轧制批次;次目标为如何在主目标确定的轧制批次中,确定各批次内的带钢集合和轧制顺序,以实现轧制平均平滑率(即各批次带钢轧制平滑率的平均值)最小。基于HRSP_CSP的特点,TIOA设计为两阶段优化算法。在TIOA的前一阶段,分析问题特征,提出启发式算法获取问题的最优解(即最小轧制批次)。在TIOA的后一阶段,分析问题性质,提出改进人工蜂群(IABC)算法在较短时间内获取问题的优质解。IABC算法采用基于集合的编码方式,并设计问题解的最优解码策略来提升解的质量,同时设计结合无效邻域判断策略的两类Swap邻域操作以增强局部搜索效率。通过仿真实验和算法对比,验证了TIOA的有效性。 展开更多
关键词 启发式算法 热轧调度 人工蜂群 紧凑型带钢生产
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终轧温度及常化时间对稀土高强无取向硅钢组织、织构的影响
4
作者 吴忠旺 张慧敏 +5 位作者 李涛 李宗维 张梦宇 金自力 任慧平 刘朋成 《热加工工艺》 北大核心 2025年第18期198-202,共5页
采用ZEISS多功能金相显微镜、电子背散射衍射的EBSD技术和晶粒粒径分析软件研究了不同终轧温度及常化时间对稀土高强无取向硅钢组织、织构的影响。结果表明:热轧后,随着终轧温度的升高,热轧再结晶率升高,中心层条状晶粒及表层初次再结... 采用ZEISS多功能金相显微镜、电子背散射衍射的EBSD技术和晶粒粒径分析软件研究了不同终轧温度及常化时间对稀土高强无取向硅钢组织、织构的影响。结果表明:热轧后,随着终轧温度的升高,热轧再结晶率升高,中心层条状晶粒及表层初次再结晶晶粒宽度降低,过渡层晶粒厚度升高。在相同热轧工艺下,常化时间越长,晶粒尺寸越大,晶粒有异常长大现象。在相同常化时间下,讨论不同终轧温度对常化组织的影响得知,终轧温度越高,常化后晶粒平均晶粒尺寸反而越小。在相同热轧工艺下,常化时间越长,退火的再结晶晶粒尺寸要大一些,但影响不大。随着终轧温度的升高,各织构占比明显升高。常化后,有利织构{100}及{110}面织构含量显著升高,不利织构{111}占比降低。 展开更多
关键词 稀土 高强无取向硅钢 终轧温度 织构
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4J36因瓦合金热轧中厚板裂纹缺陷检测及产生原因分析 被引量：1
5
作者 程云霞 刘国平 +1 位作者 李鸿亮 武小强 《甘肃冶金》 2025年第1期126-129,133,共5页
通过对4J36因瓦合金热轧中厚板裂纹缺陷样的检测分析,确定混晶问题是造成热轧开裂的主要原因。4J36导热系数较低,在连铸凝固过程中会形成梯度较大且持续时间较长的温度场,促进粗大柱状晶的形成产生枝晶偏析。特别是三角区,在热轧轧制后... 通过对4J36因瓦合金热轧中厚板裂纹缺陷样的检测分析,确定混晶问题是造成热轧开裂的主要原因。4J36导热系数较低,在连铸凝固过程中会形成梯度较大且持续时间较长的温度场,促进粗大柱状晶的形成产生枝晶偏析。特别是三角区,在热轧轧制后粗晶区与细晶区呈片层状交错分布,显著降低其高温强度,在大变形下导致开裂。 展开更多
关键词 4J36因瓦合金 热轧中厚板 裂纹缺陷 凝固偏析 冷却强度
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960MPa级工程机械用钢热轧过程的氧化铁皮演变研究
6
作者 吴浩鸿 赵文聪 +3 位作者 王皓 汪宏兵 陈强 曹光明 《热加工工艺》 北大核心 2025年第5期105-111,116,共8页
针对高强工程机械用钢960QT热轧全流程的工艺,设计了高温氧化动力学、氧化铁皮热变形、氧化铁皮结构转变等实验,系统研究了热轧过程中目标钢种高温氧化行为的演变规律。结果表明,960QT经过高温氧化后,Cr发生选择性氧化,提升了氧化激活能... 针对高强工程机械用钢960QT热轧全流程的工艺,设计了高温氧化动力学、氧化铁皮热变形、氧化铁皮结构转变等实验,系统研究了热轧过程中目标钢种高温氧化行为的演变规律。结果表明,960QT经过高温氧化后,Cr发生选择性氧化,提升了氧化激活能,其氧化激活能为168.96 kJ/mol。随轧制温度升高,氧化铁皮塑性也提高,在高温下氧化铁皮具有良好的变形能力,轧制变形后氧化铁皮的完整性更好。根据氧化铁皮的结构转变实验,发现在氧化皮中的FeO会经历先共析Fe3O4析出以及共析组织生成两个阶段,并系统绘制了氧化铁皮结构转变TTT曲线,发现结构转变过程符合C型规律,共析转变的鼻尖温度在450℃左右。结合以上实验结果,对热轧全流程生产工艺进行了优化设计,960QT表面状态得到了明显改善。 展开更多
关键词 960QT 高温氧化 热变形 结构转变
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大型环件动态轧制过程几何尺寸接触-非接触融合测量方法研究
7
作者 杨俊磊 邓加东 +3 位作者 钱东升 兰箭 万剑平 丁佐军 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第10期282-289,共8页
针对大型环形锻件轧制过程中国产轧环机测量外径尺寸误差较大的问题,结合轧环机具体结构尺寸,建立大型环件径-轴向轧制过程导向辊位置数学模型,通过轧环机具体结构尺寸与导向辊伸缩臂距离传感器实时计算左导向辊和右导向辊的动态位置。... 针对大型环形锻件轧制过程中国产轧环机测量外径尺寸误差较大的问题,结合轧环机具体结构尺寸,建立大型环件径-轴向轧制过程导向辊位置数学模型,通过轧环机具体结构尺寸与导向辊伸缩臂距离传感器实时计算左导向辊和右导向辊的动态位置。将驱动辊、左导向辊和右导向辊的接触测量与锥辊侧激光点的非接触测量相融合,运用几何反演计算方法,综合测量大型环件轧制过程中环件尺寸信息,解决目前单激光点测量易受到环件偏心、椭圆等因素影响的问题。基于ABAQUS有限元分析软件对接触-非接触融合测量方法进行了模拟验证。结果表明,模拟值与理论值的最大误差小于0.2%。通过对机加工过的标准环件进行轧环机传统测量与接触-非接触融合测量做对比,实现测量误差至少缩小50%。 展开更多
关键词 环形锻件 径-轴向轧制 尺寸测量 有限元模拟
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控轧控冷工艺对ULCB钢组织与性能的影响
8
作者 王天琪 柴希阳 +1 位作者 罗小兵 师仲然 《金属热处理》 北大核心 2025年第9期146-150,共5页
通过CCT曲线和实验室控轧控冷工艺试验,研究了一种超低碳贝氏体(ULCB)钢连续冷却过程的相变特性以及组织性能。结果表明,ULCB试验钢在较宽的冷速范围内(0.03~44℃/s)不发生铁素体转变,只得到贝氏体组织,且硬度值约为270 HV5,波动较小。U... 通过CCT曲线和实验室控轧控冷工艺试验,研究了一种超低碳贝氏体(ULCB)钢连续冷却过程的相变特性以及组织性能。结果表明,ULCB试验钢在较宽的冷速范围内(0.03~44℃/s)不发生铁素体转变,只得到贝氏体组织,且硬度值约为270 HV5,波动较小。ULCB钢的组织与性能受终轧温度的影响较小,在不同的终轧温度下(750~900℃),ULCB钢的组织形态一致,均为粒状贝氏体,性能波动较小,但受终轧冷却速度影响较大,终轧缓冷(0.2~2.3℃/s)后组织为粒状贝氏体,终轧加速冷却(13.8℃/s)后组织为板条贝氏体,且ULCB钢的强度得到明显提升,但韧性下降。综合分析,ULCB试验钢可在较宽的工艺窗口内获得组织均一、性能稳定的贝氏体组织,工艺适应性较好。 展开更多
关键词 ULCB钢 CCT曲线 控轧控冷 微观组织 性能
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涟钢1580mm热连轧线国产化探索与实践
9
作者 王学强 陈振民 +5 位作者 严立新 汪净 李辉 沈昊 周志宇 王孝朋 《中国冶金》 北大核心 2025年第5期96-105,129,共11页
为了进一步突破国外品牌在常规热连轧自动化数学模型和主传动变频领域长期的技术封锁,从生产工艺、设备特点、智能化以及质量指标等方面介绍了涟钢1580mm热连轧线。该生产线从选址到后期建设均由中国自行设计和建造,过程自动化数学模型... 为了进一步突破国外品牌在常规热连轧自动化数学模型和主传动变频领域长期的技术封锁,从生产工艺、设备特点、智能化以及质量指标等方面介绍了涟钢1580mm热连轧线。该生产线从选址到后期建设均由中国自行设计和建造,过程自动化数学模型、基础自动化数学模型、中压传动系统及主电机均由中国自主研发,控制模型准确可靠,传动系统高效稳定,达到国际一流、国内先进水平,是中国首条全国产1580mm热连轧线。该生产线以先进钢铁材料为导向,生产的硅钢质量指标优异,为打造国家先进制造业高地提供坚实的材料保障。 展开更多
关键词 热连轧线 全国产化 控制模型 传动系统 热轧硅钢
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1100 mm中宽带热连轧产线精轧除鳞系统优化
10
作者 花凌冬 李衡 +2 位作者 彭闯 宋玉玮 孔宁 《钢铁》 北大核心 2025年第5期102-110,共9页
某1100 mm中宽带热连轧产线生产Q195、Q235B、Q355B系列带钢时,出现通板条纹状氧化铁皮缺陷,经调整除鳞系统射流压力等工艺参数后,表面质量缺陷未明显改善,产品表面仍无法满足用户要求。为控制带钢表面通板条纹状氧化铁皮缺陷,建立了除... 某1100 mm中宽带热连轧产线生产Q195、Q235B、Q355B系列带钢时,出现通板条纹状氧化铁皮缺陷,经调整除鳞系统射流压力等工艺参数后,表面质量缺陷未明显改善,产品表面仍无法满足用户要求。为控制带钢表面通板条纹状氧化铁皮缺陷,建立了除鳞喷嘴流体力学仿真模型,探究了不同除鳞方案的除鳞效果,分析了喷嘴间距、喷嘴收缩角以及喷嘴偏转角对除鳞效果与产品表面质量的影响规律。研究发现,喷嘴收缩角越小,除鳞系统中射流速度分布越集中,改善喷嘴间距可以有效改善除鳞射流速度分布的均匀性;适当减小喷嘴收缩角,可提高除鳞能力与产品表面质量。在此基础上,通过设计分析确定了系统的带钢表面除鳞质量提升优化方案,实施了现场除鳞系统的升级改造,并针对该方案开展了3轮次的除鳞效果验证试验。试验结果表明,通过除鳞系统优化,显著提升了产线除鳞能力,Q235B系列带钢表面缺陷比例从原有的43%降低至15%,Q195、Q355B系列带钢表面缺陷比例也从原有的42%、40%分别降低至14%和12%,用户表面质量缺陷异议由原来的平均5卷/月减小至1卷/月,有效改善了热连轧中宽带钢表面通板条纹状氧化铁皮缺陷。该工作可为类似除鳞系统改进及中宽带钢表面质量控制研究提供理论与实践参考。 展开更多
关键词 热连轧 除鳞 流体仿真 中宽带钢 氧化铁皮缺陷 表面质量控制 喷嘴优化 工艺参数优化
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热轧H型钢快速冷却技术开发与应用
11
作者 周剑波 郭新文 吴杰 《山西冶金》 2025年第10期186-188,共3页
H型钢广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域,其性能对产品的最终应用至关重要。主要研究一种通过万能轧机热轧工艺生产H型钢的快速冷却技术及其装置。快速冷却指在万能精轧机后用水雾对高温状态下的H型钢进行快于传统空冷速率的强制冷却技... H型钢广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域,其性能对产品的最终应用至关重要。主要研究一种通过万能轧机热轧工艺生产H型钢的快速冷却技术及其装置。快速冷却指在万能精轧机后用水雾对高温状态下的H型钢进行快于传统空冷速率的强制冷却技术。针对H型钢特殊的截面形状,设计了具有喷嘴组合装置、流量压力控制、自动化控制等高效、可控的快速冷却系统。分析了冷却过程对H型钢力学性能、残余应力、外观质量以及综合生产效率等的影响因素,解决了传统H型钢冷却易造成形变的问题,将该技术应用于实际生产,具有一定的经济效益和推广价值。 展开更多
关键词 H型钢 快速冷却 喷嘴 矫直
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热轧板卷全自动智能检测系统的设计与应用
12
作者 赵乃胜 杨艳龙 +5 位作者 赵鑫 张广治 王贵玉 徐佳 杨志权 高建锋 《河北冶金》 2025年第3期67-72,共6页
传统的热轧板卷试样加工、检测过程存在样品信息人工核对易出错、识别效率低、过程存在安全风险、样品信息检测结果需人工定期维护核实、不能形成闭环管理、全流程质量追溯难度大等问题。结合首钢股份公司提质增效以及高端客户认证认可... 传统的热轧板卷试样加工、检测过程存在样品信息人工核对易出错、识别效率低、过程存在安全风险、样品信息检测结果需人工定期维护核实、不能形成闭环管理、全流程质量追溯难度大等问题。结合首钢股份公司提质增效以及高端客户认证认可检验需求,组织实施了热轧板卷全自动智能检测系统的自主设计、集成应用。在加工、检测工艺创新和流程、管控科技赋能上与现代技术接轨,实现与产销系统、PES系统、LIMS系统的信息无缝对接,融合任务排程、智能算法、视觉识别以及机器人、激光切割、复合精加工、全自动拉伸检测等工艺技术,满足了热轧板卷检验过程中样品接收、制备、流转、检测的闭环管控要求,减少了人工干预,改善了检测条件及作业环境,具备规则配置下发、任务分配跟踪、设备诊断报警、数据分析归档、安全连锁监控、物料历史追溯等功能,“一键式”操作即可高效完成样品检验任务,形成一批可示范、可复制、可推广的热轧板卷试样加工、检测先进制造技术。 展开更多
关键词 热轧板卷 智能检测 闭环管控 一键式操作 拉伸检测
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冷轧基料长条状缺陷产生原因分析与控制措施
13
作者 金进文 胡盛凯 +1 位作者 葛允宗 王晓飞 《宽厚板》 2025年第3期37-40,共4页
针对冷轧基料热轧卷在酸洗后发现长条状缺陷问题进行分析、讨论。根据热轧卷酸洗长条状缺陷情况及对应炉次下线板坯冷检纵裂情况,认为冷轧基料热轧卷的长条状缺陷源于板坯纵裂纹。统计分析存在和不存在纵裂纹板坯生产数据,结合引起板坯... 针对冷轧基料热轧卷在酸洗后发现长条状缺陷问题进行分析、讨论。根据热轧卷酸洗长条状缺陷情况及对应炉次下线板坯冷检纵裂情况,认为冷轧基料热轧卷的长条状缺陷源于板坯纵裂纹。统计分析存在和不存在纵裂纹板坯生产数据,结合引起板坯纵裂的相关因素,制定并实施相应的改进措施,有效地降低了板坯纵裂纹发生率,使板坯质量得到改善。 展开更多
关键词 冷轧基料 连铸板坯 纵裂 坯壳
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管线钢鱼鳞状翘皮缺陷分析与质量控制
14
作者 高子磊 田秀刚 张春花 《山西冶金》 2025年第10期65-66,72,共3页
针对X90热轧管线钢板材边部翘皮缺陷问题,通过化学成分、热轧工艺、力学性能、显微组织分析等确认缺陷成因,结果表明,该缺陷与轧制过程中温度分布不均、组织性能差异密切相关,边部温度较低导致α+γ两相区硬度差异显著,当轧制变形量达... 针对X90热轧管线钢板材边部翘皮缺陷问题,通过化学成分、热轧工艺、力学性能、显微组织分析等确认缺陷成因,结果表明,该缺陷与轧制过程中温度分布不均、组织性能差异密切相关,边部温度较低导致α+γ两相区硬度差异显著,当轧制变形量达到一定程度时引发翘皮缺陷。通过优化轧制速度、轧制温度、冷却水等工艺参数,减少了翘皮缺陷的产生。 展开更多
关键词 管线钢 X90 翘皮 温度不均
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热轧60Si2Mn弹簧圆钢表面脱碳规律及控制 被引量：1
15
作者 华望 黄水华 祝小冬 《金属世界》 2025年第1期47-51,共5页
为改善热轧弹簧圆钢的表面脱碳质量,通过选取弹簧钢代表钢种之一的60Si2Mn钢,对热轧弹簧圆钢开展加热轧制实验,研究其表面脱碳层的分布规律。发现60Si2Mn热轧圆钢在其横截面的4个对角存在脱碳层较深区域,形成该规律的主要原因是方坯加... 为改善热轧弹簧圆钢的表面脱碳质量,通过选取弹簧钢代表钢种之一的60Si2Mn钢,对热轧弹簧圆钢开展加热轧制实验,研究其表面脱碳层的分布规律。发现60Si2Mn热轧圆钢在其横截面的4个对角存在脱碳层较深区域,形成该规律的主要原因是方坯加热轧制过程中,方坯的角部接触火焰面积较大,同时存在一定的角部裂纹等缺陷,容易导致脱碳层加深。通过对方坯的角部进行倒角修磨处理使弹簧圆钢的表面脱碳质量得到有效改善。 展开更多
关键词 60SI2MN 表面脱碳 弹簧圆钢 脱碳层 热轧圆钢 轧制实验 修磨 弹簧钢
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棉机锯片氧化起皮的原因及控制 被引量：1
16
作者 刘志卫 张春花 +3 位作者 贾宁 李中华 张岩 吴飞鹏 《上海金属》 2025年第2期69-74,共6页
采用冷轧65Mn钢板制作的棉机锯片从840℃水淬后发现表面起皮。为揭示锯片起皮的原因,对起皮和未起皮的锯片以及加工过程中的锯片进行了宏观检验、微观检验和能谱分析。结果表明:用于制作锯片的原料热轧板有脱碳层和深度约为10μm的晶间... 采用冷轧65Mn钢板制作的棉机锯片从840℃水淬后发现表面起皮。为揭示锯片起皮的原因,对起皮和未起皮的锯片以及加工过程中的锯片进行了宏观检验、微观检验和能谱分析。结果表明:用于制作锯片的原料热轧板有脱碳层和深度约为10μm的晶间氧化区;热轧板经过酸洗、中间冷轧、球化退火及精轧等加工后,表层形成了深约5μm的脱碳层及严重的微裂纹;淬火加热时锯片脱碳层和微裂纹区形成氧化皮并脱落,即锯片起皮。通过采取降低热轧温度、控制加热炉内气氛和降低卷取温度,降低球化退火前冷轧压下率等措施,成功解决了锯片的起皮问题。 展开更多
关键词 晶间氧化 微裂纹 脱碳层 卷取温度
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热轧厚规格带钢尾部稳定卷取控制策略研究
17
作者 王婷 张伟海 石丽霞 《冶金与材料》 2025年第4期98-100,共3页
文章深入探讨了热轧厚规格带钢生产过程中尾部在卷取机内拱起及外圈划伤的问题。通过对卷取张力控制过程的细致分析,并结合实际生产厚规格钢种的特定条件,提出了一系列改进措施。具体包括调整了带钢尾部卷取张力与速度控制的切换时机,... 文章深入探讨了热轧厚规格带钢生产过程中尾部在卷取机内拱起及外圈划伤的问题。通过对卷取张力控制过程的细致分析,并结合实际生产厚规格钢种的特定条件,提出了一系列改进措施。具体包括调整了带钢尾部卷取张力与速度控制的切换时机,并优化了带钢尾部的速度控制策略。这些措施在实际应用中取得了显著成效,不仅成功解决了尾部拱起和划伤的问题,还在厚规格钢板的生产中得到了有效验证。此外,这些改进措施还减轻了设备的磨损程度,进一步降低了备件成本,对于提升热轧带钢生产效率和经济效益具有重要意义。 展开更多
关键词 热轧 尾部控制 卷取 带钢划伤
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铸-轧界面高效衔接的SCM420H方坯连铸二冷工艺控制 被引量：1
18
作者 郑子镭 王慧胜 +5 位作者 张江山 刘青 陶镳 于湛 姜双海 王军 《中国冶金》 北大核心 2025年第2期74-85,共12页
无缺陷铸坯的生产对于实现连铸-热轧工序的高效衔接、降低能耗和确保热轧生产计划的顺行具有至关重要的作用,是钢铁企业节能降耗、提升生产效率的重要途径之一。国内某钢厂生产的SCM420H齿轮钢大方坯角部裂纹缺陷频发,缺陷修复与铸坯再... 无缺陷铸坯的生产对于实现连铸-热轧工序的高效衔接、降低能耗和确保热轧生产计划的顺行具有至关重要的作用,是钢铁企业节能降耗、提升生产效率的重要途径之一。国内某钢厂生产的SCM420H齿轮钢大方坯角部裂纹缺陷频发,缺陷修复与铸坯再加热不仅给轧制生产计划带来扰动,还加剧了能量的无效损耗。分析了二冷区各段喷嘴的喷淋水量分布特征,采用切片法建立考虑连铸坯表面真实水量分布的凝固传热数学模型,并通过现场红外测温进行模型验证。结果表明,当前工艺下,铸坯内弧表面中心最大回温速率为83.54℃/m,满足一般冶金准则要求;在矫直区铸坯角部温度为705.83℃,落入其第三脆性温度区,相应的断面收缩率为55.26%,这是导致铸坯产生角部裂纹缺陷的主要原因。为提高SCM420H钢连铸坯角部质量,提出提高二冷区“中段水量+末段喷嘴高度”的二冷工艺优化方案。采用优化方案后,二冷3段、4段铸坯角部内外弧边部24 mm区域喷淋水量所占比例由0分别提升至3.79%、0.68%,侧弧边部24 mm区域喷淋水量所占比例由1.22%、0分别提升至7.62%、7.07%,铸坯宽面中心最大回温速率由83.54℃/m降低至83.38℃/m,在矫直点处铸坯角部温度由705.83℃降低至688.02℃,相应的断面收缩率由55.26%升高至60.42%。所提出的优化方案能够有效预防SCM420H钢角部裂纹缺陷的产生,可保证连铸-热轧工序之间的高效衔接。 展开更多
关键词 齿轮钢 连铸二次冷却 凝固传热模型 水量分布 高效衔接
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无头轧制带钢横磁感应加热装置结构参数优化分析
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作者 高林 石方舟 +4 位作者 燕猛 何奕平 漆小虎 向健 黄华贵 《钢铁》 北大核心 2025年第4期58-68,共11页
以某连铸-连轧无头轧制产线精轧入口的横磁感应加热装置为研究对象,采用COMSOL建立了带钢横向磁通感应加热电-磁-热耦合有限元模型,系统探讨了带钢运动过程中感应加热装置结构参数对带钢全断面加热温度均匀性的影响规律,建立了全断面横... 以某连铸-连轧无头轧制产线精轧入口的横磁感应加热装置为研究对象,采用COMSOL建立了带钢横向磁通感应加热电-磁-热耦合有限元模型,系统探讨了带钢运动过程中感应加热装置结构参数对带钢全断面加热温度均匀性的影响规律,建立了全断面横磁感应加热装置结构优化策略。结果表明,加入磁通聚集器后带钢边部过热区温度上升11℃。磁通聚集器与带钢的距离L1为100 mm时带钢边部过热区温度最大。磁通聚集器与线圈的距离L2由100 mm增加至150 mm时,磁感应强度由0.17 T下降至0.12 T,降低了约29.4%,温度下降了4.5℃。导磁体间距由75 mm减小至15 mm时,温度由928.5℃增加至932.0℃,上升了3.5℃。双层线圈相较于单层线圈,带钢宽度方向上温度明显提升。线圈壁厚尺寸的变化对带钢宽度方向上的温升无影响。线圈截面尺寸由10 mm增大至30 mm时,弱温区温度下降幅度较为明显,降低了5℃。用平均温升T_(AV)及标准差T_(s)对带钢中部的温升能力和温度均匀性进行评价,结果表明,减小导磁体间距有助于减小温度标准差,提升温度均匀性,双层线圈结构及减小线圈截面尺寸有助于提高带钢温升能力。最后,通过构建与工业现场一致的带钢连续加热模型进行加热效果对比,验证了有限元分析结果的准确性。研究可为全断面横磁感应加热装置结构优化设计提供新的可选方向。 展开更多
关键词 无头轧制 横磁通感应加热 温度均匀性 多物理场耦合 有限元模拟 轧钢 压力加工 带钢
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WP720超级耐候钢热连轧温度及变形分布规律研究
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作者 苏泽兴 李梦林 +5 位作者 李立仁 刘承志 成生伟 刘西峰 康建光 李涛涛 《精密成形工程》 北大核心 2025年第7期89-95,共7页
目的研究WP720超级耐候钢热连轧过程中的温度和变形分布规律,为优化超级耐候钢热连轧工艺提供理论指导。方法建立基于热力耦合的WP720超级耐候钢热连轧有限元模型,对多道次轧制过程进行数值模拟,分析轧制过程中的温度和等效应变分布规... 目的研究WP720超级耐候钢热连轧过程中的温度和变形分布规律,为优化超级耐候钢热连轧工艺提供理论指导。方法建立基于热力耦合的WP720超级耐候钢热连轧有限元模型,对多道次轧制过程进行数值模拟,分析轧制过程中的温度和等效应变分布规律。结果有限元模拟结果表明,轧板的表面温度变化剧烈,内部温度变化相对缓慢。温度分布表现为轧件表面温度先降低后升高,而轧件内部温度则呈现先升高后降低的趋势;轧件表面沿宽度方向的温度分布表现为中部高、边部低的规律,终轧温度中部与边部相差30℃。由于受到轧板与轧辊接触区域摩擦力的作用,因此塑性变形集中在轧件表面区域,随道次的增加逐渐向内部延伸,但最大值仍在表面。表面等效应变最终稳定在4.07,内部等效应变最终稳定在3.11。结论在轧制过程中,轧件表面与心部的温度变化呈现显著差异,但总体呈现下降趋势。沿轧板宽度方向,中心温度高于边部温度。随着轧制道次的增加,轧件的等效塑性应变明显提高,尤其接触区域的塑性变形累积更为显著。 展开更多
关键词 超级耐候钢 热连轧 有限元 数值模拟 温度场
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