板坯扫描测温与三维动态配水的应用

介绍新开发的板坯扫描测温设备及三维动态配水的在线应用。扫描测温设备以ARM和FPGA为控制核心,控制比色红外测测温仪在板坯宽面实现往复运动,得到铸坯宽面的温度场分布情况。经过测温标定后三维动态配水能够准确计算出铸坯的表面温度。通过两者的结合使用,不仅仅降低浇钢过程中铸坯表面温度的波动,而且帮助工艺人员优化二次冷却工艺,为分析铸坯表面质量缺陷提供手段和依据数据。有利于钢厂提高铸坯质量。     

45钢连铸矩形坯动态二冷配水系统的研究和应用

针对某厂240 mm×280 mm 45钢连铸矩形坯的内部质量缺陷,建立了基于射钉和测温验证的铸坯温度场实时跟踪计算模型,同时,根据目标表面温度对二冷水量进行优化,并应用了动态二冷配水系统.结果表明,动态配水考虑了传热过程的滞后性,在拉速波动时能更好地控制铸坯表面温度;铸坯质量得到明显改善,中心疏松、缩孔、中间裂纹和中心裂纹等缺陷都有不同程度的减轻,且基本消除1级以上的缺陷.     

目标温度动态控制二冷配水的研究

通过对连铸坯凝固过程分析,建立铸坯凝固传热模型,并根据连铸工艺条件,确定目标温度,基于目标温度开发动态二冷配水控制模型。在不同的钢种、拉速等工艺条件下建立水量与温度场的关系,通过凝固模型和二冷配水控制模型保证铸坯表面目标温度与模拟温度相同,适时调整二冷水量,保证铸坯温度场稳定。     

炼钢厂5~#连铸机的工艺和设备设计特点

包钢炼钢厂5#连铸机是国内自主研发的以生产重轨钢为主的六机六流大方坯连铸机。主要介绍了此连铸机应用的主要技术,诸如:二冷段采用动态配水、二冷段辊子轴承采用油气润滑、拉矫机连续矫直和动态轻压下等工艺技术,改善了铸坯中心疏松和中心偏析,提高了铸坯表面及内部质量。为国内外的方坯连铸机提供了全新的设计思路。     

基于强冷策略的连铸小方坯二冷纵-横均匀冷却研究

以国内某钢厂ML40Cr钢连铸小方坯为研究对象,考虑凝固过程中结晶器气隙的形成,建立了连铸小方坯二维凝固传热模型。在避开钢的第三脆性温度区(674~814℃)与二冷强冷的前提下,将二冷比水量由0.89 L/kg增加到1.29 L/kg,二冷区2段铸坯表面喷淋水覆盖率调整为90%。结果表明,配水优化后,矫直点处连铸坯角部温度为802℃,处于钢的脆性温度区,最大回温速率较大,为122℃/m;调整喷淋水覆盖率后,矫直点处连铸坯角部温度为821℃,避开了钢的脆性温度区,最大回温速率为80℃/m,且角部温度升高了136℃,改善了角部过冷问题,较好地实现了连铸坯纵-横均匀冷却。     

专利信息

正发明名称——连铸板坯三维动态配水水量设定及可控轻压下实现的方法摘要本发明属于冶金连铸工艺技术领域。涉及一种三维动态二冷配水水量设定及可控轻压下实现的方法。所述三维动态二冷配水水量设定的方法包括建立三维动态二冷配水模型和二冷配水水量的设定。本发明在二冷水量控制过程中考虑了铸坯表面横向温度分布和冷态铸机的冷却能力的影响,同时考虑了不同季节对铸坯表面温度的影响,使二冷     

二冷动态配水在莱钢板坯连铸中的应用

原2#连铸机采用参数法进行二冷自动配水,在热换中包和水口等操作中,由于拉速变化,水量波动较大,容易造成设备故障和铸坯质量问题。经过对原有铸机进行改造,采用二冷动态配水,解决了在非稳定生产情况下存在的问题,铸坯质量得到了较大提高。     

二冷动态配水在菜钢板坯连铸中的应用

原2#连铸机采用参数法进行二冷自动配水,在热换中包和水口等操作中,由于拉速变化,水量波动较大,容易造成设备故障和铸坯质量问题。经过对原有铸机进行改造,采用二冷动态配水,解决了在非稳定生产情况下存在的问题,铸坯质量得到了较大提高。     

京唐2150mm大型高效板坯铸机过程控制系统的优化应用

首钢京唐钢铁联合有限责任公司2150mm板坯连铸机是一台主要引进国外新技术、新装备大型高效化板坯连铸机。在生产过程中,通过对动态轻压下模型、二冷配水模型等关键技术的优化,铸机生产被动局面得到缓解,铸坯质量不断改善。2010年,实现铸机年产量175万吨,单机无漏钢浇钢153万吨;铸坯质量显著提高,铸机高技术高附加值产品比例明显提高,X52～X80管线钢、高强结构用钢、汽车用板等已批量生产。     

马钢四钢轧技改项目3号连铸机投产

<正>2014年1月28日马钢四钢轧技改项目3号连铸机大包自动开浇,并顺利完成第一炉钢浇铸,这标志着该项目从建设转入生产阶段。该铸机采用了SIMENS VAI的动态轻压下、二冷动态配水、结晶器专家系统、铸坯判定系统等先进技术的2机2流现代化板坯铸机,可生产900~1 600 mm范围的板坯,将对马钢的产品结构调整提供强有力的支撑。     

基于改进粒子群算法的板坯二冷制度优化

应用带变异算子的改进粒子群算法对安钢一炼轧连铸板坯的二冷制度进行了优化计算。针对安钢板坯连铸机的特点,建立了连铸板坯凝固传热的二维数学模型,模型的坯壳厚度计算值与现场硫印射钉法实测值一致。由冶金准则及设备约束条件设计优化算法的价值函数,用改进粒子群优化算法以价值函数值最小化为目标,对二冷区各段的水量进行优化。优化后的二冷制度使铸坯各段表面冷却速率和表面温度回升速率趋于平缓,与冶金准则对改善铸坯冷却过程和提高产品质量的要求相吻合。     

基于变比水量的二冷控制系统

依据酒钢连铸机的具体条件,建立了方坯连铸二冷喷淋系统的变比水量控制模型,实现了随铸坯钢种、断面尺寸及拉速变化对各回路水量连续实时控制。不仅方便现场工程师进行参数调整也稳定了铸坯表面的温度,从而改善了铸坯表面质量和内部质量。经现场应用表明,利用变比水量配水模型所制定的二冷配水制度是合理的,得到的铸坯质量良好。     

粒子群算法在优化板坯二冷制度中的应用

提出了一种基于带有变异算子的改进粒子群算法对二冷区水量进行优化的新方法。首先应用凝固原理和时空有限体积法建立连铸板坯凝固传热的数学模型，数值模拟结果与现场实测结果相符。再利用改进粒子群优化算法对二冷区各段的水量进行优化，优化之后的二冷制度使铸坯各段表面温度冷却速率和温度回升速率趋于平缓，与冶金准则对改善铸坯冷却过程和提高产品质量的要求相吻合。     

特厚板坯干式浇铸的工艺技术

为了解决某炼钢厂生产的特厚板坯表面横裂纹发生率高的缺陷问题,通过ABAQUS计算软件对该炼钢厂的铸机干式浇注工艺进行了工艺技术研究。建立了干式辊干式浇铸的有限元模型并进行了辊系的温度场计算分析,计算结果表明该辊系能满足干式浇铸工艺的要求。现场采用该计算方案制定了符合该铸机特性的半干法浇铸工艺,并进行了生产试验,试验结果表明采用半干法浇铸后的铸坯质量得到了明显改善。     

板坯连铸机二次冷却系统的仿真分析及优化设计

应用通用的板坯连铸浇注过程静态仿真软件CCPS OFFLINE，对某钢厂板坯连铸机的二次冷却系统进行了数值仿真。结合仿真结果对该铸机现有二冷系统存在的问题进行了分析。基于制定的目标表面温度，采用仿真软件中的二冷水量优化模块，在具体的工艺参数条件下进行了二次冷却水量的优化设计。仿真分析及优化设计结果对于该铸机二次冷却系统的改进具有较好的理论指导意义，可广泛应用于板坯连铸机二冷系统的设计工作中。     

板坯连铸二冷动态配水模型的开发与应用

建立了板坯连铸一维凝固传热数学模型且采取坯龄模型实现了动态配水;对二冷水计算模型计算的动态配水和静态配水进行比较得出拉速变化时动态水量变化较缓和,从而保证铸坯表面温度不发生大的波动;进行了连续测温,结果表明：测量温度和计算温度误差保持在2％左右。     

铁素体不锈钢板坯连铸机技术要点

结合铁素体不锈钢连铸过程高温凝固特性,拟新建的双流铁素体不锈钢板坯连铸机采用直弧型连续弯曲连续矫直的特殊技术,选用全程无氧化浇铸、大容量中间包、结晶器自动液面控制减少钢水中夹杂物;采用摩擦力监测、结晶器漏钢预报保证浇铸的连续性;合理设计动态一冷和二冷配水等提高铸坯表面质量,并设计采用电磁制动、低过热度浇铸、二冷电磁搅拌、二冷动态轻压下技术提高铸坯内部质量。     

降低含铝钢表面横裂纹的工艺实践

针对南阳汉冶特钢有限公司250 mm×1 650 mm断面生产的含铝钢表面角部横裂缺陷,从连铸工艺角度分析了含铝钢表面角部横裂产生的原因,提出了控制解决措施。通过优化结晶器振动参数、二冷控制模型、结晶器冷却模型、严控扇形段接弧精度及辊缝开口度、钢种成分控制优化等措施,提高了铸坯表面质量,板坯角部横裂缺陷得到了改善,铸坯不清理装炉率大幅提高,轧板裂纹缺陷率由14.48%降低至6.24%。     

板坯动态二冷配水控制模型改进和应用

研究和建立了“改进坯龄模型”,并基于此模型自主开发了板坯动态二冷配水系统。“改进坯龄模型”根据过热度的变化对传统“坯龄模型”中的k_i值进行实时动态调整,赋予k_i值工艺属性,使其赋值更为合理。该系统的应用改善了非稳态浇注下的连铸板坯表面温度剧烈波动状况,提高了非稳态浇注过程的连铸坯表面质量,连铸坯边部裂纹率降低了13.8%。抑制了非稳态浇注时的铸坯表面回温过快趋势,板坯中间裂纹缺陷率降低了21.9%。