张西超
- 作品数：12 被引量：49H指数：5
- 供职机构：北京科技大学冶金与生态工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：冶金工程更多>>
- 小方坯五流对称中间包流场优化与应用被引量：2
- 2015年
- 针对铸坯中非金属夹杂物超标的问题,以某钢厂五流对称150 mm×150 mm方坯连铸中间包为研究原型,采用数值模拟的方法研究不同控流装置对中间包内流场的影响,并得到最优的挡墙结构。结果表明,原型中间包存在停留时间短,死区比例大,持续流动的钢液对中间包包壁冲刷侵蚀的问题;采用优化后的U型挡墙后,停留时间延长了257.11s,死区比例减小27.31%,且各水口均匀性明显改善。现场试验发现:中间包优化后T[O]含量降低45.81%,大颗粒夹杂物含量明显降低。
- 杨春雨孙彦辉张西超徐蕊葛亮汪成义
- 关键词：数值模拟流场挡墙
- 35t三流不对称中间包流场的物理数学模拟和应用被引量：3
- 2015年
- 以钢厂三流不对称GCr15钢320 mm×480 mm方坯连铸35 t中间包为研究原型,采用1:3水模型试验和数值模拟相结合的方法研究不同控流装置对中间包内流场的影响,优化中间包内流场,并得到最优的导流墙结构。结果表明,原型中间包各水口滞止时间很小,死区比例达到39.68%;增加优化后的Y型导流墙后,滞止时间增大了29.51 s,死区比例减小了15.54%,且各水口一致性较好。通过GCr15轴承钢现场试验发现,中间包优化后钢水T[O]由优化前的19.3×10^(-6)~26.3×10^(-6)平均值22.7×10^(-6)降低至9.5×10^(-6)~17.2×10^(-6),平均12.3×10^(-6);铸坯中夹杂物由12.0~15.3个/mm^2降低到6.8~8.4个/mm^2,>1.25μm夹杂物明显降低。
- 朱守欣孙彦辉张西超徐蕊汪成义吴建永
- 关键词：数值模拟物理模拟流场
- 低碳铝镇静钢中间包浇注过程夹杂物的行为被引量：11
- 2014年
- 通过对BOF-Ar站-CC炼钢流程生产低碳铝镇静钢的中间包不同浇注时间取样及正常坯的取样,采用氧氮化学分析、光学显微镜以及扫描电镜-能谱（SEM＋EDS）等多种方法研究了中间包浇注过程夹杂物特征的变化。结果表明：每炉钢包开浇时与浇注末期,钢中T[O]含量均高于浇注中期的T[O]含量,这是由于换包过程中钢水被二次氧化;中间包钢水及正常坯中的夹杂物,按照其形貌与成分可以分为以下3类：Al2O3基夹杂物,MnS基夹杂物,来自中间包覆盖剂或者钢包下渣所卷入的外来夹杂物。中间包及铸坯中的夹杂物主要以1~4μm的Al2O3为主,同时在铸坯中发现了大量的MnS夹杂物,使铸坯中夹杂物的数量密度升高。当钢液中硫含量较高时,铸坯中气泡＋Al2O3类型的夹杂物增加。在当前的工艺条件下,交换钢包之后的开浇阶段与浇注末期,钢水的二次氧化对铸坯的洁净度产生重要影响,同时应合理控制钢中的硫含量,减少铸坯中气泡＋Al2O3类型的夹杂物,避免钢液在凝固过程中析出大量的MnS夹杂物。
- 殷雪孙赛阳孙彦辉赵勇葛亮张西超
- 关键词：中间包铸坯AL2O3
- 连铸小方坯综合凝固系数测定及优化实践被引量：4
- 2014年
- 利用射钉法对河南济源钢铁(集团)有限公司一钢厂小方坯进行测试研究,从而测定二冷区的坯壳凝固厚度,并根据铸坯凝固定律计算了液相穴长度和综合凝固系数,为发挥铸机良好的冷却效果提供合理的拉速和比水量参考。研究了拉速、比水量、钢液过热度等因素对铸坯凝固可能产生的影响,并针对目前济源一钢厂2号连铸机的末端电磁搅拌位置进行重新评估,提出合理的安装位置和相关工艺参数的优化结果。通过实际验证,改进后的工艺下各钢种的碳偏析指数在1.11值以下,达到了企业对产品质量的控制要求。
- 汪成义孙彦辉葛亮赵勇张西超李明
- 关键词：射钉法小方坯凝固系数电磁搅拌碳偏析
- 无取向硅钢钙处理前后夹杂物的行为研究被引量：4
- 2014年
- 研究了无取向硅钢钙处理前后夹杂物的行为,重点考察了钙处理前后夹杂物的成分、类型、形貌和尺寸研究的变化情况,为实际生产中无取向硅钢的钙处理提供理论指导。试验发现:钙处理前夹杂物主要以Al2O3、Al2O3-MgO为主,且在夹杂物表面有AlN析出,钙处理后夹杂物以Al2O3-MgO-CaS-CaO系复合夹杂物为主,还含有少量的SiO2或AlN;钙处理前后,夹杂物形貌由多边形或不规则形逐渐向球形或近似球形转变,并且夹杂物尺寸不断增大;钙处理前后,含钙夹杂物的比例发生突变,由10%增大到74.5%,且随着钙处理时间的延长,含钙夹杂物比例下降,表明钙处理使夹杂物变性后易聚集长大并上浮去除。
- 赵勇孙彦辉殷雪孙赛阳张西超
- 关键词：无取向硅钢钙处理
- 4流连铸中间包钢水流场的物理数学模拟与应用被引量：5
- 2015年
- 以某钢厂4流对称360 mm×480 mm方坯连铸中间包为研究原型,采用1∶3水模型试验和数值模拟相结合的方法研究不同控流装置对中间包内流场的影响,并得到最优的挡墙结构。结果表明,在中间包未添加控流装置时,2个水口停留时间很小,死区比例达到50.09%;采用优化后的Y型挡墙后,活塞区比例增大了14.22%,死区比例减小了32.49%,2个水口停留时间标准差较小。通过现场试验发现:中间包优化后,钢水w(T.O)降低45.61%,夹杂物总量从改造前的0.46 mg/kg降低到0.17 mg/kg。
- 张西超孙彦辉徐蕊方忠强葛亮
- 关键词：数学模拟物理模拟流场
- 45钢大方坯凝固传热数值分析被引量：6
- 2015年
- 以某钢厂45钢大方坯为研究对象，建立了45钢凝固传热的数学模型。用双混合模型计算了45钢的热物性参数，并通过射钉试验及坯壳测温测定窄面坯壳厚度和表面温度对模型进行了验证，结果表明该数学模型能够较好的模拟45钢凝固传热过程。模拟结果表明：在现行拉速0．5m／min，过热度为35℃工艺条件下，合适的轻压下位置在距弯月面21．8～23．1m处；铸坯出结晶器表面温度回升幅度大，容易导致表面裂纹；稳定拉速是提高铸坯质量的关键。改进后，中心疏松等级从1．5级降到不大于1.0级，中心缩孔不大于0．5级，最大碳偏析比小于1．12，铸坯表面裂纹率由3．25％降低到0．5％；铸坯凝固末端的凝固加速是由于铸坯中心大过冷条件下钢液中等轴晶的快速生长造成的。
- 沈宏俊张西超方忠强孙彦辉葛亮白雪峰
- 关键词：凝固传热凝固速率数值模拟45钢
- 大方坯末端电磁搅拌工艺参数优化被引量：12
- 2015年
- 结合某厂大方坯连铸机的实际情况，采用ProCAST软件建立了数学传热模型，并利用射钉结果对模型加以修正，提高了模型的准确性。根据大方坯模拟结果，末端电磁搅拌位置设在凝固率为0．6～0．7或者液芯35-55mm处效果不佳，研究铸坯凝固规律，选择装在中心固相率为0．1处，这与3／4液相穴位置相对应。根据固相率为0．1的概念，得出过热度28℃，比水量0．6L／kg条件下，拉速0．78m／min偏大，推荐拉速0．7m／mim，并计算了最佳拉速随现场过热度的变化。优化后铸坯内部质量明显改善。
- 葛亮曾亚南汪成义张西超孙彦辉
- 关键词：大方坯连铸末端电磁搅拌固相率
- 三流非对称中间包流场水模拟研究被引量：5
- 2017年
- 在保证产量的情况下,为使夹杂物充分上浮去除,钢水温度均匀,进一步提高某钢厂320 mm×480 mm连铸方坯的生产质量,针对三流非对称中间包,设计1∶3水模拟试验和数值模拟,进行不同拉速和有无挡坝的研究。通过速度场和温度场的数值模拟以及不同拉速下的水模拟,可以发现,随着拉速的增加,三个水口的停留时间减小,并且三个水口的停留时间有一定差距。添加挡坝后随着拉速的增加,平均停留时间减小得更为缓慢。速度场和温度场的分布规律并不随拉速的变化而变化,但拉速的增加会使中间包内的速度和温度上升。
- 孙华孙彦辉黄博张西超白雪峰
- 关键词：数值模拟物理模拟流场温度场
- 石油套管钢中镁铝尖晶石的形成与改性被引量：2
- 2014年
- 通过石油套管钢的工业试验及热力学分析,研究精炼过程中镁铝尖晶石的形成和改性机理。结果表明：当钢液中溶解铝分别为0.02%和0.05%时,溶解镁只要达到1.5×10-6和2.8×10-6,钢中便有镁铝尖晶石生成;钢液中溶解铝0.02%,镁含量为4×10-6~8×10-6时,钢中溶解钙含量只要分别达到0.21×10-6和0.42×10-6,钢液中的镁铝尖晶石便开始向液态钙铝酸盐转变;镁铝尖晶石比氧化铝更容易改性为液态夹杂物;钢液精炼过程中夹杂物受钢渣反应和钙处理的影响,按照Al2O3→MgO-Al2O3系夹杂物→Ca O-Al2O3-MgO或Ca O-Al2O3系液态复合夹杂物的过程演变。
- 方忠强孙彦辉张西超汪成义
- 关键词：镁铝尖晶石热力学计算
