铸坯连铸二次冷却模型的研究与开发

结合铸坯的冷却规律,利用有限差分法对二维凝固传热数学模型进行了差分变换求解。结合拉速、钢种和过热度,建立了铸坯二冷配水控制模型。利用Visual Basic 6.0开发了二次冷却仿真软件,模拟了铸坯的凝固传热过程,对二冷配水进行了优化。通过验证,新模型和二次冷却仿真软件可以对二次冷却配水量进行有效优化,经过优化,铸坯表面温度误差在3.8℃,温度波动减小,提高了铸坯质量。     

基于射钉法的小方坯凝固过程数值模拟

结合方坯连铸机二冷各段的实际情况，在二冷各段末对铸坯进行射钉取样，利用硫印法测定方坯二冷区内目标点凝固壳的厚度，建立了方坯传热数学模型，并利用射钉结果修正数学模型中的各段的传热系数，提高数学模型的准确性。将射钉法确定的坯壳厚度与数学模型计算结果相比较，结果表明，利用修正过的数学模型可以模拟整个铸机的传热凝固过程。     

提高连铸热送板坯温度的传热模型研究

依据板坯连铸机工艺条件,利用铸坯凝固过程传热数学模型计算了铸坯凝固过程温度场分布和坯壳生长情况,并探讨连铸工艺因素对铸坯温度和凝固过程的影响,示例性地提出了提高铸坯温度的工艺手段.     

圆坯水平连铸凝固传热过程数学模拟及分析

根据成都无缝钢管厂水平连铸的生产实践，建立了较大断面铸坯凝固传热过程数学模型。通过数学模拟仿真，找出铸坯在结晶器和喷水区内凝固传热过程的温度场变化，凝壳生长规律及液芯长度等与浇注参数（拉速，浇注温度）的关系。     

铸坯凝固过程计算机模拟

为了克服仅仅以铸坯热平衡为基础进行建模的不足,针对传热、钢水流动和凝固三种现象,建立起铸坯凝固过程的数学模型。实验表明,基于这种模型的计算机模拟结果与实际连铸生产中的铸坯凝固过程十分接近,为铸坯冷却控制提供了可靠的保证。     

方坯连铸凝固过程的有限元数值仿真

通过对方坯连铸凝固过程的传热分析和研究,结合攀钢实际设备、生产情况及方坯连铸工艺,建立了方坯连铸凝固传热数学模型。采用有限元法进行离散化求解,实现了整个铸坯在凝固过程中温度场变化的数值仿真模拟,为优化工艺参数以提高方坯连铸质量提供了可靠的数据支持。     

Q550D凝固坯壳厚度测定研究

为了精确掌握连铸机的综合冷却特性,优化二次冷却制度及连铸轻压下过程,结合Q550D钢生产过程中二冷各段的实际情况,采用射钉法在二冷区各段末对铸坯进行射钉取样,并利用硫印法测定铸坯在二冷区内各目标点凝固坯壳厚度。使用模拟软件建立板坯传热数学模型,与射钉实验结果进行比较,两者结果基本相符。将数学模型应用到整个铸机的传热凝固过程中,为评价连铸机综合冷却能力,优化二冷配水及轻压下制度,提高铸坯质量,为实现高效连铸提供了重要依据。     

圆坯连铸温度场模拟

耦合温度场和流场 ,建立了圆坯连铸铸坯温度场的二维稳态柱坐标数学模型。用该模型模拟了国内某钢铁公司Φ178mm圆坯连铸铸坯内温度场分布 ,以渐变色形式模拟显示了圆坯连铸铸坯中心断面温度场分布 ;在温度场的基础上 ,模拟了铸坯凝固壳的厚度变化 ;模拟显示了结晶器内的钢液流动 ;采用铸坯传热数学模型在不同拉速及过热度下进行计算 ,系统分析了拉速及过热度对凝固末端位置、出结晶器坯壳厚度的影响。凝固末端位置的计算结果与现场实测结果一致 ,从而证明了模型的合理性。本研究模拟出的温度场分布和铸坯坯壳厚度 ,为优化工艺参数 ,提高铸坯质量提供了理论依据     

连铸坯凝固过程的边界元法分析

建立了用边界元法求解连铸坯凝固传热问题的数学模型，用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编写了计算程序，以某钢厂连铸机铸坯凝固过程为例进行了计算，计算结果与实测结果接近．     

连铸工艺因素对铸坯凝固过程影响的模型研究

建立了武钢连铸板坯凝固传热数学模型，计算凝固过程温度场分布，应用模型探讨了连铸工艺因素对铸坯温度和凝固过程的影响，并提出提高铸坯温度的工艺手段：适当提高拉速、控制二冷喷水量和改善二冷末端冷却方式，能提高铸坯温度，提高浇注过热度对高温出坯不利。