板坯连铸二冷计算机仿真的研究和应用

连铸二冷计算机仿真是准确、迅速预测和分析工艺参数对浇注过程的影响规律以及优化连铸操作工艺参数的重要手段。基于沿拉坯方向上移动的有限薄片层思想,建立板坯连铸凝固传热数学模型,应用面向对象的编程语言Visual Basic 6.0开发了板坯连铸二冷计算机仿真软件,并针对国内某板坯连铸机应用仿真软件对其进行凝固过程模拟、对其二冷凝固过程进行工艺优化。应用红外线测温仪对板坯表面温度进行测试,测试温度与仿真结果吻合较好,说明连铸计算机仿真软件的计算是可靠的。     

二元共晶/包晶合金系微观偏析半解析数学模型的研究

基于典型微观控制单元体（通常指二次枝晶臂间距半长）内的溶质质量守恒关系,建立了适用于枝晶凝固方式的二元共晶/包晶合金微观偏析半解析数学模型,模型中充分考虑了固相反向扩散和枝晶结构粗化对液相溶质浓度的稀释效果.在引入适当的假设条件下,通过严格的数学推导,获得了模型的完整核心控制方程.在推导过程中应用了标准的粗化模型、二次方形式的固相溶质浓度分布以及抛物线固相生长方式等重要假设.其中,采用精度较高的四阶经典龙格-库塔数值微分方法,并结合具体的冷却条件,对模型的常微分核心控制方程来进行数值计算.为验证所建微观偏析模型的合理性和适用性,针对Al-4.9wt%Cu二元共晶合金进行模拟研究,通过将模型的计算结果与已有的实验测试数据以及其它特点各异的微观偏析半解析数学模型的预测结果进行对比分析,表明建立的微观偏析半解析数学模型具有相对较高的预测精度和能力,其预测结果最为接近于实测值.     

板坯连铸凝固传热过程的有限元模拟

在建立板坯连铸凝固传热数学模型的基础上,采用有限元软件MSC Marc对国内某板坯连铸机的凝固过程进行模拟,并对其仿真结果进行分析.     

AH36钢两相区非平衡凝固路径的数值预测

应用多元合金两相区凝固显微偏析数学模型,对AH36钢在一定冷却条件下的非平衡凝固路径进行了数值计算,获得了相应的局部固相分数与局部温度之间的变化关系,为该钢种对应的连铸浇铸过程仿真及其它凝固过程仿真提供了必要而准确的耦合数据,具有重要的理论意义和广泛的适用性.     

方坯连铸二次冷却仿真通用软件的开发及应用

根据方坯连铸机的结构特点，基于沿拉坯方向上移动的有限薄片层思想，建立方坯连铸凝固传热数学模型，应用面向对象的编程语言Visual Basic 6．0开发了方坯连铸二次冷却计算机仿真通用软件。方坯连铸二次冷却计算机仿真软件集连铸过程仿真计算、迭代反算二冷水量、水量公式回归、数据输人输出处理和图形处理于一体，使用方便，功能全面。在二冷技术研究、连铸生产和工程设计中具有广阔的应用前景。     

仿真计算在板坯连铸机工程设计中的应用

针对板坯连铸机设计，采用数值仿真技术（基于板坯连铸浇铸过程静态仿真软件CCPS OFFLINE）对二次冷却水量进行了优化计算，并对结晶器锥度、扇形段辊缝和铸坯应变分布等相关的重要工艺／结构参数进行了理论预测。部分研究成果已投入到某钢厂板坯连铸机的实际生产运用中，取得了较好的效果，并在其新建板坯连铸机的设计工作中进行了充分应用。     

八钢一号板坯连铸机二冷水量的优化计算

采用具有较强通用性的板坯连铸浇铸过程静态仿真软件CCPSOFFLINE，以新疆八钢一号板坯连铸机为分析对象，针对Q235B钢和08A1钢的浇铸进行了二次冷却水量的优化设计，并在实际的浇钢过程中加以了应用。生产结果表明，二冷水量优化后对应的铸坯质量（尤其是三角区裂纹）较之优化前有了明显的改善，说明通过板坯连铸凝固传热仿真计算获得的优化二冷水量具有较好的合理性和适用性，该仿真软件可广泛地应用于板坯连铸机的二冷设计之中。     

板坯连铸结晶器窄面理论锥度的仿真预测

基于浇铸钢水在板坯连铸结晶器内凝固行为的充分考虑,详细描述了板坯结晶器窄面铜板锥度的影响因素和理论预测方法,并以某钢厂四号板坯连铸机为研究对象,针对具体的浇铸工艺条件进行了结晶器窄面理论锥度的仿真预测,仿真结果表明,结晶器窄面理论锥度沿高度方向上先增大后减小,其变化趋势随着拉坯距离的增加而逐渐平缓,可为板坯连铸机结晶器锥度的合理设计提供重要的理论支撑．     

浅析不锈钢铸坯表面处理工艺

介绍了常见不锈钢铸坯表面处理方式,包括氧化铁皮清理及铸坯表面缺陷处理。铸坯表面氧化铁皮清理的主要方式有氧化铁皮清理机、水爆、抛丸机等,铸坯表面缺陷通常采用修磨机扒皮处理。并介绍了氧化铁皮清理机、水爆、抛丸机及修磨机的工作原理和设备组成,分析了各种处理方式的特点。     

垂直段高度对特厚板坯内部夹杂物的影响

夹杂物是降低铸坯内部质量的重要缺陷。增加连铸机垂直段高度有利于减少铸坯内部夹杂物的数量并改善其分布。为了得出适宜的垂直段高度,采用数值模拟方法研究了连铸机垂直段高度对特厚板坯内部钢液流动和夹杂物运动的影响。研究结果表明,垂直段高度为3.5m时,有利于特厚板坯中夹杂物上浮并良好分布。研究结果对选择特厚板坯连铸机的垂直段高度具有重要意义。