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油井管钢连铸过程中由于工艺参数的不合理,常常出现中心偏析、疏松、缩孔以及等轴晶率偏低等缺陷,将导致产品的耐腐蚀性能大大降低。不仅给油田造成了巨大的经济损失,而且往往带来一些灾难性的后果。针对油井管圆坯连铸生产过程中出现的这些问题,本文进行了系统的研究和探索。本文以国内某大型钢铁企业的Φ178mm圆坯连铸机作为研究对象,对其所生产的Q钢的凝固传热特性进行研究,通过ProCAST模拟软件对圆坯凝固传热过程进行模拟,并在此基础之上对圆坯连铸二冷配水工艺参数进行优化,并提出合理的连铸工艺参数。本文基于有限差分法和边界条件移动法建立了圆坯连铸凝固传热数学模型,结合现场工艺,设定了合理的边界条件,模拟的连铸坯表面温度与现场实测值基本吻合。通过理论公式计算出Q钢的液相线温度和固相线温度分别为1508℃、1429℃,采用差热分析测定其液相线温度和固相线温度分别为1505℃、1424℃,误差≤0.35%。采用ProCAST模拟软件,对Q钢圆坯连铸凝固传热过程进行了模拟。结果表明:在末端电磁搅拌位置处,钢水过热度每增加10℃,铸坯外表面温度增加8℃;拉速每增加0.1m/min,铸坯表面温度升高8℃,且在空冷段铸坯表面温度增幅更大;比水量每增加0.05L/kg,铸坯表面温度降低8℃。根据模拟结果,对Q钢圆坯连铸二冷配水制度进行优化研究,在满足冶金准则的约束条件下,优化前结晶器的总水量为b L/min,二冷段各区水量分别为A L/min、B L/min、 C L/min、D L/min,总水量为261L/min;优化后结晶器的总水量为1600L/min,二冷段各区水量分别为72L/min、96L/min、35L/min、25L/min,总水量为228L/min,相比优化前总水量减少了12.6%。二冷配水制度优化后,末端电磁搅拌位置处,连铸坯的凝固分数由90.7%降至75.3%,符合凝固末端连铸坯凝固率70%-80%的理论要求。