重轨钢连铸坯的加热工艺优化.pdf

武汉科技大学硕士学位论文重轨钢连铸坯的加热工艺优化姓名：卓钊申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：杭乃勤20090426武汉科技大学硕士学位论文摘要第本文结合武汉钢铁公司大型厂重轨钢的生产实际以钢种为规格为的重轨钢为例针对该厂生产重轨钢产品中出现表面脱碳层深度超标的情况为解决存在的问题提高产品脱碳层的合格率通过观察加热过程中的钢坯脱碳层的变化研究了加热温度、加热时间对重轨钢坯脱碳的影响。通过对钢坯进行加热实验对实验数据进行回归分析得出了钢坯脱碳层深度与加热温度、加热时间的关系。并结合照片分析比较了钢坯加热前、后以及重轨钢成品脱碳层的差异。同时通过分析钢坯在加热炉中的受热情况建立了加热过程中钢坯的传热数学模型并采用有限元法愿峙鞫厦娴奈露瘸〗辛耸的Ｄ猓贸隽思尤仁甭诟峙的温度分布和钢坯断面的瞬态温度场。通过分析实验结论及加热过程中钢坯断面的温度场模拟结果制定出重轨钢的加热工艺。关键词：脱碳；加热温度；加热时间；有限元；温度场武汉科技大学硕士学位论文籬第页痳甌瑃．甌甤’．瑂疭畇：籬；；翌麴蓥麴．指导教师签名：袭趁彰日期：皇鲤璺：三：主口研究生学位论文版权使用授权声明武汉科技大学研究生学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。．．申请学位论文与资料若有不实之处本人承担一切相关责任。论文作者签名：本论文的研究成果归武汉科技大学所有其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定同意学校保留并向有关部门凑铡浜嚎萍即笱Ч赜谘芯可宦畚氖章工作的规定》执行徒宦畚牡母从〖偷缱影姹荆市砺畚谋徊樵暮徒柙模同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对曼务。日■武汉科技大学硕士学位论文第一章引言格率普遍偏低生产过程采用挑钢方式交货这也是导致高速轨供不应求的原因之一。造成合格率偏低的主要原因之一是脱碳层无法完全满足痟技术条件的要求。本课题通第课题来源本文针对武汉钢铁公司大型厂重轨钢生产钢种为的蝝钢轨合格率偏低的问题为切实提高钢轨实物质量并为重轨钢炉内加热控制制定合理的加热工艺进行了实验研究。用显微组织法对钢坯加热前后分别进行脱碳实验分析并对加热过程中坯料断面温度场变化进行了数值模拟。主要从加热炉内各段的加热温度、加热时间入手研究了钢坯加热过程中脱碳的机理及影响脱碳的因素以实现对整个加热过程中钢坯脱碳的控制从而有效的提高产品的合格率。课题研究意义从世纪中期至今钢轨钢的发展经历了漫长的过程它的前一百多年是一个不太引人注目的渐进的历史。在随后的时间里钢轨钢的发展发生了一场革命。自年以来美国钢铁协会就先后组织了三次钢轨冶金专题讨论会。即：“优质钢轨钢”、“钢轨钢的开发、生产与性能”和“世纪的钢轨钢”。钢轨是铁路的灵魂。我国幅员辽阔而铁路路网密度小成为我国经济发展的“瓶颈方冢⒄固吩耸涫枪医ㄉ柚氐阆钅俊緇】。随着铁路的高速、重载的发展对钢轨的质量提出了越来越高的要求。年铁道部科学研究院参照欧洲高速铁路钢轨标准起草了“时速ɡ锟运专线钢轨技术条件’’和“时速ɡ锔咚偬犯止旒际跆跫唬卤曜家G笊隼的钢轨具有高纯净度、高尺寸精度、高平直度的“三高”特点实物质量具有世界先进水平。按照铁道部计划从年缕穑晒旱母止炀0倜赘止欤甑男枨罅课蚨帧８止焓翘赖闹饕2考壳拔夜饕T诎案帧⑽涓帧趾团矢终馑募腋痔企业生产其产量远不能满足铁路运输发展的要求从设备配置情况看四家钢轨生产厂基本相同而根据铁道部门统计情况鞍钢、包钢和攀钢这三家生产的赘止旌细衤仅为～％可供钢轨量不到蚨郑啦棵拍孔詉『对钢轨寄于厚望用铁道部运输局范钦爱局长的话讲是：如饥似渴、翘首以待只要能生产出合格产品市场是广大的。由于百米高速钢轨目前执行的标准基本与国际最新标准同步在各厂执行过程中合过研究加热工艺配合现场调试工作充分发挥新生产线的效能同时也为新产品开发奠定理论与技术基础。开展重轨钢坯加热工艺优化研究有利于改善钢坯加热质量为生产高速