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。     

45钢连铸大方坯凝固过程数值模拟

根据240mm×280mm 45钢的实际生产条件,建立基于射钉和测温的方坯凝固传热数学模型.分析了拉速、过热度、二冷强度等参数对铸坯温度和凝固坯壳厚度的影响.结果表明,拉速是主要影响因素.拉速增大0.1m/min,铸坯表面中间温度平均升高35℃左右,空冷区内中心温度明显增大,凝固终点后移2.25m左右.     

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。     

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。     

重轨钢大方坯连铸凝固规律的研究

根据武钢第一炼钢厂重轨钢实际生产条件,建立大方坯凝固传热数学模型,并采用射钉法验证及修正。结果表明:U71 Mn重轨钢凝固终点在距结晶器液面16.96～21.68 m处;拉速增大0.1 m/min,铸坯表面温度及空冷区中心温度明显增大,铸坯凝固终点后移2.4～3.6 m;二冷强度由弱冷降为超弱冷,铸坯表面温度升高,铸坯中心温度变化不大,凝固终点前移1.12～2.23 m;U71 Mn重轨钢浇铸宜采用超弱冷模式,使凝固终点更加靠后,有利于使用轻压下工艺,提高铸坯的内部质量。     

连铸坯凝固传热数学模型的研究

建立连铸坯凝固传热数学模型，利用现场实测数据对所建模型进行了验证，并对影响铸坯温度和坯壳厚度的拉坯速度、浇注温度、二冷区水量等因素进行了分析。结果表明：模型的计算精度满足实际生产的需要，影响因素中，拉坯速度和二冷区水量对铸坯温度和坯壳厚度的影响最大。因此调节拉速，改善二冷区制度是铸坯生产工艺中的重要操作。     

射钉法测量板坯凝固坯壳厚度的应用实践

介绍了利用射钉法在邯钢板坯连铸机测量铸坯凝固坯壳厚度的情况。利用射钉法测定出坯壳厚度,根据凝固定律,可计算出连铸机的综合凝固系数和铸坯液相穴深度,为优化二冷配水等提供依据。     

高碳钢凸辊轻压下工艺模型研究与应用

基于国内某钢铁公司一台凸辊轻压下连铸机,采用连铸凝固传热原理和射钉试验验证相结合的方法,建立了一套与实际条件较接近的凝固传热数学模型,并将此数学模型预测的压下区间应用到预应力钢绞线YL82B钢种上,取得了较好的应用效果。结果表明,经过射钉试验结果修正后,数学模型计算结果与实际检测的凝固坯壳厚度和宽面表面温度基本一致;经工业试验验证,YL82B钢种凸辊轻压下较佳的压下区间固相率f为0.38~0.90,此时铸坯的中心偏析、压下裂纹、中心疏松均达到了较理想的效果。     

凝固末端电磁搅拌位置优化及其对高碳钢连铸圆坯内部质量的影响

结合实际情况,利用偏微分方程建立了连铸圆坯凝固传热数学模型。通过测量圆坯表面的实际温度和开展射钉试验对数学模型进行了修正,提高了数学模型的准确性。结果表明,应用修正的数学模型可以近似模拟整个铸机的传热凝固过程;根据射钉和数值模拟结果,将末端电磁搅拌位置从距离弯月面16.2 m前移至15.0 m;末端电磁搅拌位置优化后,准380 mm连铸圆坯的中心碳偏析指数由优化前的0.984降低到优化后的0.966,缩孔级别由优化前的2.5级降低到优化后的0.5级,内部质量得到了明显改善。     

大方坯连铸40Cr凝固特性及铸坯质量的研究

以新冶钢410mm×530mm断面大方坯铸机生产的40Cr为研究对象,采用射钉试验及酸浸低倍试验研究了40Cr的凝固过程,并根据试验结果对在线动态二冷配水和轻压下模型进行了标定。试验结果证明：结合射钉试验与离线大方坯凝固传热数学模型可有效地校正在线动态二冷配水和轻压下模型,并优化二冷配水和凝固末端轻压下工艺,显著地提高铸坯内部质量。     

Inverse problem-coupled heat transfer model for steel continuous casting

An integrated approach was proposed for determining the heat transfer coefficient, which combined inverse heat transfer calculation model with temperature measurement and pin-shooting experiment. Based on the roller-layout and spray nozzle distribution, the IHTP (inverse heat transfer problem) model was developed to calculate the secondary cooling heat transfer by means of non-linear estimate method. The method transformed the inverse problem of parameter identification into solution of optimization problem using evolutionary algorithm. With the help of temperature measurement and pin-shooting experiment, the whole procedure of the model solution for identification and application in continuous casting process was given. Simulation and experiment results in plant trial confirmed the efficiency of the method used.     

关于连铸凝固传热数值模拟中钢液有效导热系数的探讨

在建立板坯连铸一维非稳态凝固传热数学模型的基础上,考虑到液相区的流动和传热状态随拉坯方向的变化,研究了有效导热系数与固相导热系数的比值m（λeff/λs）的处理方法对计算结果的影响。结果表明,在相同的二冷条件下,m取不同的常数对模型计算结果影响很大。在相同的二冷条件下,将m取为常数和取为随拉坯方向变化的变量都可以得到相同的液相穴深度,但二者的凝固壳厚度随拉坯方向的变化有一定的差别,并且出结晶器坯壳厚度差别较大。改变二冷条件,上述二者液相穴深度不再相等。因此,将m取为常数的处理方法是不合理的。     

厚板坯连铸二次冷却过程数值模拟及实验研究

基于凝固一传热学基本理论,建立板坯连铸三维凝固传热数学模型.该模型考虑了组元成分、固相分数、温度等因素对热物性参数的影响,根据糊状区溶质传输和反扩散理论,采用钢中多组元成分的百分含量计算液、固相线温度.以鞍钢第一炼钢厂厚板坯连铸机为对象,根据二冷区铸坯表面实际水流密度分布和辊子接触传热建立边界条件,计算整个铸坯任意点、线、面的温度及固相分数分布.多钢种多拉速条件下铸坯表面温度实测值和射钉实验结果与计算值吻合良好.     

小方坯连铸机高速结晶器的研究与设计

建立了铸坯凝固传热数学模型 ,模拟计算了铸坯温度场、坯壳厚度、热流场、坯壳热收缩应力场、坯壳与铜壁间气隙厚度 ;计算坯壳厚度与实测坯壳厚度基本吻合 ;计算结果为连铸机生产、连铸机设计提供依据。并设计了高速结晶器 ,平均拉速达 3 .5 m / min     

小方坯连铸机高速结晶器的研究与设计

本文建立了铸坯凝固传热数学模型,模拟计算了铸坯温度场、坯壳厚度、热流场、坯壳热收缩应力场、坯壳与铜壁间气隙厚度,计算坯壳厚度与实测坯壳厚度基本吻合;计算结果为连铸机生产、连铸机设计提供依据.并设计了高速结晶器,平均拉速达3.5m/min.     

薄板坯连铸结晶器内钢水凝固传热数值模拟

为研究薄板坯连铸高拉速下结晶器内坯壳生长过程,利用ANSYS有限元模拟软件,建立了CSP薄板坯连铸结晶器内钢水凝固传热数学模型,并通过实际测量得到的凝固坯壳厚度验证了模型的合理性。对结构用钢Q235B钢种,1 500 mm×60 mm规格在结晶器内凝固过程进行了模拟,研究了不同拉速、不同结晶器冷却水量对凝固的影响。研究结果表明,随着拉速降低,坯壳厚度增加;随着结晶器水量增大,坯壳厚度增加,模拟结果与实测结果相符合,为实际生产优化工艺参数提供了理论参考。     

Design and application of dynamic secondary cooling control based on real time heat transfer model for continuous casting

The control of secondary cooling is extremely important for the quality of billet in the continuous casting. In order to minimise the variation in surface temperature and excessive reheating of billet, which have a considerable influence on the formation of cracks and other defects, a real time heat transfer model that can be used for simulation of varying casting operations was developed. In order to verify the dynamic performance of this model, a charge coupled device temperature measurement system that can eliminate the impact of the scales was presented. The actual shell thickness profile and billet temperature were calculated in real time by this model online and were taken into account to feedback control the casting process based on the desired target cooling pattern to improve the existing cooling system. The dynamic control system based on this model was developed and implemented on some caster, and the billet quality was obviously improved.