工程施工技术

HRB400钢连铸坯凝固组织数值模拟研究

刘振民 (山西宏达钢铁集团有限公司;山西宏达钢铁有限公司;中北大学材料科学与工程学院;中北大学中北大学机电工程学院;河北工程大学机械与装备工程学院), 段韶青 (山西宏达钢铁集团有限公司;山西宏达钢铁有限公司;中北大学材料科学与工程学院;中北大学中北大学机电工程学院;河北工程大学机械与装备工程学院), 张梦飞 (山西宏达钢铁集团有限公司;山西宏达钢铁有限公司;中北大学材料科学与工程学院;中北大学中北大学机电工程学院;河北工程大学机械与装备工程学院), 王玉帅 (山西宏达钢铁集团有限公司;山西宏达钢铁有限公司;中北大学材料科学与工程学院;中北大学中北大学机电工程学院;河北工程大学机械与装备工程学院), 苗芳 (山西宏达钢铁集团有限公司;山西宏达钢铁有限公司;中北大学材料科学与工程学院;中北大学中北大学机电工程学院;河北工程大学机械与装备工程学院), 吕征 (山西宏达钢铁集团有限公司;山西宏达钢铁有限公司;中北大学材料科学与工程学院;中北大学中北大学机电工程学院;河北工程大学机械与装备工程学院)

摘要


HRB400钢是建筑工程领域常用的低碳钢，连铸是其生产过程中的关键环节，连铸坯凝固组织对后续加工及最终产品性能具有重要影响。文中基于ProCAST软件的CAFE（元胞自动机）方法对HRB400钢连铸过程中的凝固组织演化进行数值模拟，研究了钢水过热度和冷却水强度对铸坯凝固组织的影响规律。结果表明，降低过热度有利于减小固液界面前沿温度梯度，促进中心等轴晶形成；当过热度由40℃降低至10℃时，等轴晶比例由57.3%提高至65.5%。适当降低冷却水强度也有利于抑制柱状晶过度生长，改善铸坯组织均匀性。研究结果可为HRB400钢连铸工艺优化和凝固组织调控提供理论依据。

关键词


HRB400钢；连铸；数值模拟；凝固组织

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DOI: https://doi.org/10.33142/ect.v4i4.19524

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