方坯连铸二冷仿真数学模型的改进性研究

针对某钢厂1号方坯连铸机的高效化改造,采用方坯连铸二维传热模型对其连铸过程进行了二冷仿真研究．为进一步提高仿真运算的精度以及二冷设计的准确性,对传热数学模型作出了一定的改进措施。二冷仿真设计结果已投入到实际的生产过程中,从反馈信息看,现场废品率已明显减少,铸坯质量得到了明显的改善,且产量也有大幅提升,说明针对方坯连铸二冷仿真模型采用的改进措施提高了仿真设计精度,对于铸坯质量和产量的保证是比较有利的．     

连铸坯凝固传热数学模型的研究与应用

以安阳永兴钢铁公司1#方坯连铸机为研究对象，建立连铸坯凝固传热数学模型。研究了不同拉速、过热度及二冷比水量对铸坯表面中心和角部温度及铸坯凝固终点位置的影响。并对铸坯表面温度进行了实测，实测结果与模型计算基本吻合。与现场生产实际结合，优化二次冷却制度，铸坯质量得到明显提高。     

异型坯连铸二冷工艺优化研究

  基于二冷区传热的基本原理和异型坯凝固传热特点,建立了异型坯凝固传热模型;通过现场测试铸坯表面温度和坯壳厚度对数学模型进行修正,得到了异型坯连铸过程中表面温度随时间变化的规律;同时,对原有二冷制度进行了评估,提出了合理的二冷改进措施。通过二冷工艺的优化,提高了二次冷却的均匀性,铸坯表面和内部质量大幅度提高。     

宝钢1930mm板坯连铸二冷传热模型的研究与开发

基于二维非稳态传热数学模型理论，并结合铸坯在连铸二冷区的实际热量散失规律，将二：冷区相邻夹辊之间传热分为夹辊接触传热、水聚集蒸发传热、水冲击传热和辐射传热4个过程，根据宝钢一炼钢1930mm板坯连铸机具体条件，建立其连铸二冷传热模型。利用面向对象的VisualBasic6．0高级语言对模型进行编程，开发出相应的连铸二冷仿真软件。利用红外线测温仪采集铸坯温度对模型结果进行验证，现场铸坯测温和仿真结果比较得出温差在20℃以内，偏差范嗣为1．0％～2．5％，说明仿真模型和仿真结果真实可靠。应用该仿真软件可以对宝钢1930mm连铸机的二冷工艺制度进行研究和优化，指导连铸生产。     

板坯连铸过程凝固传热数值计算与工艺优化

连铸过程铸坯凝固传热规律与铸坯质量、连铸过程顺行密切相关.针对某厂连铸板坯凝固传热过程开展数值计算研究,结果表明,在二冷6～8区及空冷区开始阶段存在较明显的回温趋势,且坯壳温度较高,8区末铸坯宽面中心温度达到约1032℃.此外,轻压下系统热跟踪模型计算凝固终点位置较靠前,压下区间有待优化.针对上述问题,将二冷水量由0....     

宝钢1930mm板坯连铸凝固传热模型的研究与开发

以二维非稳态传热数学模型为理论基础,结合铸坯在连铸二冷区的实际热量散失规律,将二冷区相邻夹辊之间传热分为夹辊接触传热、水聚集蒸发传热、水冲击传热和辐射传热四个过程,并根据宝钢一炼钢板坯连铸机具体条件,建立了宝钢1930mm板坯连铸凝固传热模型.利用面向对象的VB6.0高级语言对模型进行编程,开发出相应的连铸二冷仿真软件.利用红外线测温仪采集铸坯温度,对模型结果进行验证,现场铸坯测温和仿真结果比较得出偏差范围为0.9%～2.8%,说明仿真模型和仿真结果真实可靠.利用该仿真软件可以对宝钢1930mm连铸机的二冷工艺制度进行研究和优化,指导连铸生产.     

连铸小方坯铸坯脱方的攻关与实践

为解决连铸水方坯的脱方问题分析了小方坯铸坯产生脱方缺陷的原因，提出采用改进结晶器倒锥度，调节二冷水流量及压力，加强二冷喷淋系统设备的维护等措施，基本消除了铸坯的脱方缺陷。     

方坯通用仿真软件的研究及其在二冷中的应用

在作者对二冷多年的研究基础上,考究各种方坯弧形连铸机的结构,细化二冷各区的边界条件,建立了通用性较强的二维方坯连铸凝固传热数学模型.并使用Visual Basic 6.0程序语言开发了方坯连铸二次冷却仿真实验平台.软件功能设计完善,人机交互功能强.对方坯连铸HRB335钢生产的二冷制度进行仿真优化讨论,证实了软件模型的准确性和实用性.     

二冷强度对连铸小方坯凝固过程影响规律的数模研究

针对连铸小方坯的中心疏松等质量缺陷,建立了凝固传热数学模型,以研究二冷强度对连铸小方坯凝固过程的影响规律,优化二冷制度,改善铸坯质量.本文基于射钉和测温实验所建立的小方坯凝固传热模型精细度较高,用此模型深入研究二冷喷嘴的数量和喷射范围对小方坯凝固传热的影响;经验证,模拟结果与实测结果误差在1.7%以内.利用该模型定量分析了二冷强度对铸坯温度,凝固坯壳厚度和凝固终点的影响规律.结果表明,随着二冷强度的增大,二冷区内的铸坯表面中心温度降低,而进入空冷区后则逐渐趋于一致.二冷强度每增加10%,足辊段出口处温度平均降低8℃,二冷一段出口处温度平均降低10.75℃,二冷二段出口处温度平均降低10.75℃,二冷三段出口处温度平均降低9.75℃,铸坯凝固终点缩短约0.168 m.     

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。     

16MnNb钢圆坯连铸二冷制度的研究

 以某钢厂圆坯连铸机为研究对象,建立了连铸坯凝固传热模型。在不同拉速下对280 mm断面圆坯二次冷却过程进行仿真优化,确定了16MnNb钢合适的二冷制度。根据仿真结果,在最小工作拉速(0.9 m/min)下,矫直点处铸坯内弧表面中心温度为947 ℃,有效避开了铸坯的二次低延性区。在最大工作拉速(1.2 m/min)下,铸坯出结晶器时,其凝固坯壳厚度为19 mm,二冷初期产生漏钢等质量问题的可能性较小。不同拉速下,横断面温度场分布均匀。经低倍检测发现,铸坯表面及内部质量良好,无裂纹、疏松、缩孔等质量缺陷。     

连铸二冷区铸坯表面测温综述

连铸工艺是从液态钢水到固态铸坯的传热凝固过程,温度是其中的一个重要控制参数。在二冷区,铸坯表面温度是设计二冷配水制度的重要依据,铸坯表面温度的控制是确保铸坯质量的重要手段。对现有的连铸二冷区铸坯表面温度测量方法进行了综述,着重介绍了红外测温的原理和方式,同时对红外点温仪的应用和红外热像仪的研究做了详细的分析和总结,并对未来发展方向提出了一些观点和看法。     

37Mn2钢连铸圆坯的二次冷却制度

 根据钢种的高温力学性能和冶金准则,确定铸坯表面温度,制定相应的二次冷却制度,通过建立的数学传热模型对铸坯温度、凝壳厚度进行仿真计算,加以验算优化,获得最佳的二冷区冷却水量。以37Mn2钢为研究对象,结合攀钢圆坯连铸机情况,建立了与之相适应的二次冷却制度,并应用于攀钢连铸生产。实践结果表明：铸坯各控制点的实测温度与模型计算温度一致,铸坯在矫直区的温度大于950℃,所生产的圆坯中间裂纹、中心裂纹、内裂、一般疏松等质量缺陷全部评级为0,缩孔、中心疏松、中心偏析最大为1.5,满足后步工序的要求。     

应用直接差分法计算矩形坯连铸数学模型

根据连铸矩形坯凝固传热特点，在上钢三厂转炉１号连铸机二冷系统改造中，运用直接差分法计算了二维非稳态矩形坯凝固传热数学模型，又依二冷区各段出口目标温度不随拉速改变为配水原则，进行了矩形坯连铸机二冷配水计算，为该铸机提高拉速找到了理论依据。     

降低高碳钢连铸小方坯中心偏析的研究

通过建立连铸小方坯凝同传热的数学模型，对实际生产中的小方坯凝固状况进行了模拟，发现原配水条件下铸坯表面温度波动大，并针对生产中连铸坯中心碳偏析较大的问题，对二冷水进行了优化。优化配水后的工业试验结果表明，通过凝固模型计算优化后的二冷配水可以降低中心碳偏析，提高连铸坯低倍质量。     

连铸板坯三维二冷动态配水与精准压下研究与应用

在现有工艺条件下,校验和完善二冷区铸坯凝固传热计算数学模型,开发三维二冷配水模型,解决目前设备状况下冷却水分布不均匀对铸坯温度的影响,从而控制铸坯表面质量,特别是铸坯的角部裂纹,同时对板坯连铸二冷配水制度进行改进和优化,使之满足高效连铸生产条件和改善铸坯质量的需要。提出压下参数计算公式,结合所开发三维二冷配水模型,优化现有压下工艺,提出并应用精准可控单段压下、非稳态压下控制,集中解决连铸板坯中心偏析、中心疏松和缩孔等内部质量问题。同时优化模型数据库,使之数据更加完备,模型计算更加准确,同时模型具备异钢种混浇过程二冷及压下控制功能,能够进行凝固终点W形预测与控制,可进一步提高模型适用性和准确性。模型开发并成功在多家钢厂现场应用,有效改善了铸坯裂纹和偏析等铸坯表面和内部的质量问题。      

基于PROCAST的82B连铸二冷温度场分布及凝固传热的研究

以水钢炼钢厂2号连铸机二冷优化改造为研究对象,利用Procast数值模拟软件建立凝固传热模型,结合射钉实验,共同研究小方坯连铸机典型钢种拉坯工艺（拉速、过热度）对铸坯温度场分布的影响。通过对连铸机二冷制度的优化调整,探明二冷制度优化对提升铸坯凝固组织的作用,为首钢水钢连铸机二冷制度的优化改造提供了可靠的理论支撑和改造方案,从而提高铸坯质量,降低钢坯质量缺陷。     

莱钢4^#矩形坯连铸机二冷水动态控制模型

根据传热学原理,研究从钢水进入结晶器后开始,经过二冷段冷却成铸坯这一阶段的热传导状态,建立传热模型,然后采用差分方法对传热模型进行数字化处理,形成可用于过程控制的连铸机二冷水动态控制模型。该模型在莱钢4^#连铸机上得到具体实现,并取得良好控制效果。     

喷嘴喷淋距离对连铸小方坯二冷均匀性的影响

研究了不同喷淋距离下连铸小方坯二冷喷嘴的水量分布,建立了凝固传热模型分析了82B钢连铸坯的热行为。该模型特别考虑了二冷区铸坯表面宽度方向的水流密度分布,并根据铸坯表面测温结果进行了模型校正。采用凝固传热模型研究了喷嘴喷淋距离对连铸二冷均匀性的影响。结果表明:喷嘴喷淋距离的增加有助于提高二冷水横向分布的均匀性,导致铸坯表面温度横向均匀性降低、纵向均匀性提高。这些效果有助于改善铸坯内部裂纹,但是会对角部裂纹产生不利影响。在二冷区前段喷嘴采用低喷淋距离,二冷区末段采用高喷淋距离,既可以提高铸坯角部温度,又能降低表面最大回温速率,有助于同时改善连铸坯角部和内部裂纹。在此基础上,提出了一种连铸小方坯二冷喷嘴布置方式,即二冷区每段喷嘴喷淋距离沿拉坯方向逐渐增加,该方法有助于提高连铸坯“纵?横”冷却均匀性。