压力容器钢宽板坯轻压下工艺理论及中心偏析研究

来源 :北京科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gamebugs2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国石化及核电行业的发展,压力容器等承压设备面临高温、高压及超期服役等愈发苛刻的环境,对钢板的内部质量要求更加严格。铸坯的中心偏析遗传至板材,会严重影响其探伤以及冲击性能。连铸宽板坯由于宽度方向上的冷却不均匀,凝固末端形态复杂,不仅会使不同宽度位置的轻压下压下区间和效率存在差异,还会造成凝固组织的不均匀,使得中心偏析的控制难度增大。本文针对压力容器钢SA516Gr70宽板坯中心偏析控制的问题,开展了宽板坯凝固末端形态与压下区间、凝固末端收缩量与压下效率、凝固组织模拟与控制、扇形段辊缝修正模型和轻压下工艺优化试验等方面的研究,为宽板坯中心偏析的控制提供理论及实践依据。建立了非均匀冷却条件下的宽板坯凝固传热模型,研究了连铸工艺参数对宽板坯凝固末端形态和压下区间的影响,计算结果表明:对于200 mm×2300 mm规格的板坯,随着拉速和过热度的增加,凝固末端开始和结束不均匀值(SI1和SI2)、凝固末端长度(SI3)和凝固末端不均匀度(SI4)均增加,拉速对SI3的影响最大。二冷比水量的增加对SI1、S12的影响较小,但是能够减小SI3。考虑到连铸工艺参数与压下区间的匹配性,低拉速、低过热度和较高的二冷冷却强度有利于改善压下区间的均匀性。结合铸坯角部温度控制要求,理论确定最佳的主要工艺参数:拉速为1.05 m·min-1,二冷比水量为0.43 L·min-1,过热度为15~35 K。建立了非均匀冷却条件下宽板坯凝固末端收缩量模型及轻压下过程热力耦合模型,研究了连铸工艺参数对其凝固末端收缩量及压下效率的影响,计算结果表明:对于200 mm×2300 mm规格的板坯,1/2宽度位置的压下效率最大,1/8宽度位置次之,1/4宽度位置最小。能够改善凝固末端均匀性的工艺条件均有利于改善压下效率的均匀性。因此,低拉速、低过热度和较高的二冷比水量能够减小1/4和1/8宽度位置与1/2宽度位置的压下效率差值,提高宽板坯压下效率的均匀性,其中拉速的影响最大。相同位置时,凝固末端收缩量随着拉速和二冷比水量的增加而减小,随着过热度的增加而增大。相同工艺时,1/2宽度位置的凝固末端收缩量最小,1/8宽度位置的最大。连铸坯凝固组织与中心偏析的形成存在紧密的联系,基于CAF(?)模型,通过宏微观耦合模拟研究了宽板坯凝固组织特征,结果表明:非均匀冷却条件下,1/8宽度位置的二次枝晶臂间距(SDAS)、中心等轴晶区厚度均大于1/2宽度位置;在距铸坯表面60~90 mm范围内,1/8宽度位置的晶粒平均半径小于1/2宽度位置。随着拉速的增加,SDAS和中心等轴晶区厚度增加的幅度不大,而晶粒平均半径有减小的趋势。随着过热度的增加,SDAS和中心等轴晶区厚度均减小,而晶粒平均半径增大。随着二冷比水量的增加,SDAS、中心等轴晶区厚度和晶粒平均半径均有减小的趋势。二冷比水量为0.49L·kg-1时,板坯的中心等轴晶区厚度较小,部分区域出现“穿晶”,存在形成中心线状偏析的风险。轻压下工艺的准确实施需要有良好的设备精度条件,为此开展了扇形段辊缝与压力关系的测试试验,建立了扇形段辊缝修正模型,开发了辊缝实时修正系统。结合以上的SA516Gr70钢宽板坯凝固与轻压下过程的数值模拟研究,理论优化主要连铸工艺参数,在保障设备精度的基础之上,通过工业试验研究了不同轻压下工艺参数对铸坯中心偏析的影响,结果表明:拉速为1.05 m·min-1时,最佳的压下区间是fsc=0.19~0.71。在最佳压下区间内总压下量为5 mm时,1/4宽度位置中心碳的最大偏析指数由1.29降低至1.18。铸坯中心碳的平均偏析指数降低0.15~0.22,钢板的延伸率增加3.6%~5.0%。
其他文献
金属镍、铁在地壳中含量丰富、环境友好,研究基于廉价金属的均相催化体系一直备受关注。与传统的贵金属(如Rh、Ir和Pd等)相比,廉价金属配合物处于低价态(0或+1价)时稳定性差,很难及时介入催化循环,导致反应效率差和选择性低;廉价金属配合物虽然能稳定存在于常见的+2和+3价,但其反应活性低。因此,发展廉价金属催化剂的挑战在于设计与金属中心反应活性匹配的配体。化学家们发展的“金属-配体”协同策略在过渡
学位
本研究是在首钢京唐钢铁厂尝试停止烧结矿喷洒氯化钙情况下,出现烧结矿低温还原粉化率指标严重偏低,2016年5-7月烧结矿RDI+3.15平均指标仅有51.58%,导致高炉上部压差高,严重影响5500m3高炉操作和生产技术指标,围绕解决这个问题提出的。通过开展基础实验、模拟实验和烧结杯试验研究,经历了弄清烧结原料现状、揭示低温还原粉化机理、获得烧结条件对铁矿粉成矿的影响规律,提出一项配加MgO的技术措
学位
资源短缺和环境恶化使得对物质流动和能量流动的追踪越来越受到重视,尤其是与能源消耗和全球变暖密切相关的碳。自2000年以来,全球钢铁产量和需求急剧增加,碳质材料作为能源和排放的载体被剧烈消耗,铁和碳的相互作用成为高炉炼铁长期以来技术进步的关键。铁碳相互作用出现在不同的钢铁冶金过程中,如铁矿石的熔化、铁水中焦炭的溶解、铁水对炉缸碳砖的侵蚀等。深入了解各种碳质材料在铁液中的溶解行为,对优化炼铁工艺具有重
学位
中厚板产品的力学性能是客户重点关注的质量项目之一。随着中厚板市场需求逐渐转为定制化小批量的模式,不同订单之间的性能要求差异明显,企业面临增强设计柔性化加工参数能力的现实需求。性能预测和参数设计可以降低中厚板产品生产成本、缩短交货周期、提高综合竞争力,对于提高产品性能质量管控水平具有重要意义。然而,目前基于数据驱动的性能预测方法没有考虑轧制过程中组织行为演变和参数过程能力影响等问题,造成利用预测结果
学位
In recent years,mineral admixtures are finding increasing applications in buildings and infrastructural development due to numerous advantages,such as higher strength and durability,concretes with the
学位
毛竹(Phyllostachys edulis)具有较高的经济、生态和文化价值,但是在其生长过程中经常遭遇干旱、盐害等不利环境胁迫,严重制约着毛竹产业的发展。因此,如何提高毛竹的抗性已经变成目前亟待解决的问题。分子育种是一种快速高效的育种方法,可以极大地缩短育种周期提高育种效率。TCP是植物特异的转录因子,在植物生长发育和环境胁迫响应过程中发挥重要的调控作用。因此,有必要对毛竹TCP转录因子进行抗
学位
为了实现钢铁生产过程中二次能源的高效利用,提高转炉煤气余热回收率和煤气质量,降低二氧化碳排放,本文提出了高温转炉煤气与焦炉煤气混合重整的工艺技术。该工艺以转炉煤气和焦炉煤气为原料,利用高温转炉煤气蕴含物理热多的特点,通过热化学储能的方式利用该部分物理热,实现煤气成分的转变,获得H2和CO含量高的优质产物气,为下游的化工生产或直接还原用气提供原料。此外,该工艺利用转炉煤气中的粉尘原位催化重整反应,无
学位
目的聚焦我国食管癌高发区筛查现场,摸底食管癌高发区焦虑、抑郁现状,探索焦虑、抑郁与食管癌的潜在关联;探索食管癌筛查对受筛者可能带来的短期和长期心理影响;在筛查人群中筛选与焦虑、抑郁相关的特征性菌群;为优化我国食管癌筛查策略和筛查效果的综合评价提供新思路。材料与方法1.食管癌高发区筛查人群焦虑、抑郁现状及与食管癌的关联研究:2017-2019年,依托食管癌高发区多中心筛查现场,采用以人群为基础的横断
学位
气相是硫化铜矿生物堆浸体系的重要组成部分,强制通气是提高矿堆内部氧气含量的重要手段。论文以强制通气条件下硫化铜矿生物浸出体系为研究对象,聚焦通气作用下铜矿生物浸出规律和矿堆溶液渗流行为,以优化强制通气效果、促进矿物浸出为目标,主要研究工作包括:(1)完成了不同通气强度下硫化铜矿生物柱浸实验,分析了浸出过程细菌浓度、pH、离子浓度、铜浸出率等变化规律,得到了通气强度对浸矿参数变化的影响特征,结果表明
学位
组蛋白去乙酰化酶6(Histonedeacetylase6,HDAC6)是组蛋白去乙酰化酶(HDACs)家族中唯一一个包含两个串联催化结构域CD1(Catalytic domain 1)和CD2(Catalytic domain2)的成员:CD2具有较广泛的底物催化范围,可以催化包括α-tubulin、HSP90等在内的多种非组蛋白底物,而CD1则只对C端具有乙酰基赖氨酸的底物的水解具有高度特异性
学位