钢锭凝固和冷却过程的计算

装炉的热锭温度值是均热炉热工技术和管理工作的重要数据,现场普遍用传搁时间表反映热锭温度,传擱时间表通过实测制定,但实测工作量大,并且不易测准。由于钢锭凝固和冷却过程复杂,很难用分析解法进行理论计算。将传热基本方程置换为差分方程可以用计算机进行理论计算,计算结果与实测数据规律一致,说明计算可用于生产。计算还可用于均热炉计算机控制冷却数学模型的离线解析计算。     

扁锭凝固和冷却过程的计算

与方型断面钢锭一样,扁锭的传搁时间表也可以用计算方法制定,但基本方程要用二维导热方程,故计算量较一维显著增多。文中介绍了计算用基本方程和置换为显式差分格式的各差分方程,举例说明计算步骤及所得数据的实用价值。计算结果可以用来制定钢锭传搁时间表,确定钢锭凝固率,凝固层厚度以及钢锭含有的凝固潜热量,确定装炉热锭载热情况,并在此基础上制定扁锭的合理加热制度和加热时间等。计算还可用于均热炉计算机控制扁锉冷却数字模型的离线解析计算。方锭是扁锭的一个特例,因此,扁锭计算完全适用于方锭。     

扁锭凝固和冷却过程的计算

与方型断面钢锭一样,扁锭的传搁时间表也可以用计算方法制定,但基本方程要用二维导热方程,故计算量较一维显著增多。
文中介绍了计算用基本方程和置换为显式差分格式的各差分方程,举例说明计算步骤及所得数据的实用价值。计算结果可以用来制定钢锭传搁时间表,确定钢锭凝固率,凝固层厚度以及钢锭含有的凝固潜热量,确定装炉热锭载热情况,并在此基础上制定扁锭的合理加热制度和加热时间等。计算还可用于均热炉计算机控制扁锭冷却数学模型的离线解析计算。
方锭是扁锭的一个特例,因此,扁锭计算完全适用于方锭。     

钢锭的非对称冷却过程

本文针对钢锭在注车上的冷却过程,推导了钢锭的非对称冷却过程传热数学模型。该模型已被实例证明,可以用来估计对称传热假设的偏差以及生产中的可用程度,也为研究钢锭任一局部位置的热状态参数提供了数学模型。     

镇静钢锭凝固过程数学模型

介绍了作者为从理论上定量地确定CQ超轻质帽口,DF保护渣和蛭石防缩剂“三位一体”浇钢新技术的应用效果,研究建立的镇静钢锭凝固过程二雏柱坐标数学模型及其特点。该数学模型的实验验证表明,其准确性是较高的。     

大钢锭凝固过程的温度场计算及缩孔疏松预测

本文论述了大钢锭凝固传热过程的数学模型,并开发出一套专用的有限元模拟程序。该软件包具有完备的前、后期处理功能,可方便地用于大钢锭凝固时的温度场计算及缩孔、疏松预测。利用6t和22t钢锭的实测数据对现有程序进行了验证,证明其具有较高的可靠性和精度。以模拟程序为工具,用正交设计方法分析了锭身锥度、锭身高径比、冒口侧壁保温条件、冒口端部保温条件及冒口锥度等工艺参数对钢锭质量的影响。在此基础上,设计出132t和205t钢锭的优化锭型参数,并在实际生产中获得了成功的应用。     

关于绝热板钢锭凝固过程的研究

本文叙述了利用放射性同位素示踪原子法对采用绝热板保温帽在上小下大FX7.1型钢锭模中浇注低、中碳钢钢锭的凝固试验,测定出注后20、40、60、70、80、100分钟的凝固曲线.结果表明:在钢锭凝固的初、中期,帽部钢水的凝固速度比钢锭本体为慢,可发挥帽部钢水向本体的填充作用;到钢锭凝固的末期,中碳钢在注后100分钟锭肩口下部出现明显的金属架桥现象,阻碍了帽部钢水向本体的填充,致使在锭中、下部轴心处形成断续的二次缩孔.采用绝热板保温帽在上小下大FX7.1型钢锭模中浇注低、中碳钢,无论钢锭头部的保温效果如何改善,都不能从根本上消除二次缩孔.论文根据钢锭的凝固曲线,阐述了绝热板钢锭的凝固机理,并提出了上小下大模型浇注镇静钢要降低高宽比和锥度,同时提高绝热板、保温剂的绝热性能,才有利于改善绝热板钢锭的质量.本试验证明,以酚醛树脂做结合剂的绝热板比以纸浆做结合剂的绝热板保温效果好,可在生产中推广使用.     

钢锭加热过程的计算

用计算机模拟钢锭加热过程进行数值求解,可以比较精确地对各种钢锭装炉状态和烧钢方法进行加热过程计算,通过计算可以得到炉温、供燃料量随时间的变化规律和钢锭加热各期时间等控制用参数,还可以算出炉子的燃料消耗和生产率等技术经济指标。为此,建立了加热计算用基本方程及其置换得出的差分方程。以液芯钢锭加热和普烧法加热为例做了计算,并对计算结果进行分析,计算数据和分析结论同生产实际和现场实验结果基本一致,说明本计算方法可用。计算可以用于研究均热炉加热制度,还可用于均热炉计算机控制加热数学模型的离线解析计算。     

钢锭加热过程的计算

用计算机模拟钢锭加热过程进行数值求解,可以解决各种钢锭装炉状态和烧钢方法的加热计算问题,如炉温、供燃料量随时间的变化,以及加热各期的时间长短,还可以算出炉子的燃料消耗和生产率等。
计算可用于研究均热炉的加热制度,也可用于建立均热炉计算机控制的数学模型。     

钢锭凝固传热

钢的凝固就是液态金属把储存的潜热和显热释放出来而传到外界,这个过程可表示为:     

镇静钢锭冷却过程三维数学模型的研究

在分析研究镇静钢锭冷却过程传热特点的基础上，建立了镇静钢锭冷却过程的三维数学模型。通过对实测值与模型理论计算值的比较，证明该模型正确，解法有效。应用该模型对Z7.77t挂扳钢锭进行了计算，得到了钢锭在冷却过程中的温度分布、液芯率变化等一系列热状态参数，为确定钢锭的传搁时间及优化均热炉的生产过程提供了可靠的理论依据。     

模铸40t钢锭凝固过程温度场研究

随着模铸钢锭锭型的不断开发以及连铸产品对模铸小规格锭型的替代与延伸,为满足产品质量提升与成本优化,大规格钢锭逐渐发展成了关键的模铸锭型。但是,在模铸生产中,随着锭型的增大,更易于产生各类质量问题,诸如:成分偏析、表面缺陷、钢锭缩孔等。使用计算机数值模拟软件可以模拟钢液凝固过程的温度场与流场变化情况,并且可预测钢锭缩孔缺陷位置。研究表明,40 t钢锭的凝固过程是从外往内、由下向上顺序凝固,不仅冒口部位易于产生缩孔缺陷,而且锭身中心也存在缩孔倾向。在锭身中心的狭长液态金属区域内,此区域锥角小、上下传热不均,易产生缩松缺陷,通过数值模拟可有效预测并推断缺陷存在的位置及原因。实践证明,40 t锭型钢锭凝固及缩孔模拟与现场实际情况吻合,验证了40 t钢锭锭型设计的有效性与科学性。     

电渣重熔钢锭凝固过程数学模拟软件

建立了钢锭凝固过程数学模型,采用控制容积积分法离散模型方程,利用附加源项法解决冷却边界的计算,用Visual Basic语言编制了计算程序和界面.模拟分析了45号碳素结构钢的电渣重熔钢锭凝固过程.模拟结果与实验结果较吻合,这表明该软件可用于实际电渣熔铸生产过程中钢锭的凝固实时分析及控制.     

钢锭凝固过程中气泡生成条件的分析

本文对钢锭凝固过程中杂质元素的偏析,偏析元素间的反应以及气泡生成进行了讨论。在计算中,考虑了包晶转变和表面张力对气泡产生的影响。树枝状结晶形成的微区域中,残余液相的氢、氮和一氧化碳平衡压力之和大于大气压力和气泡表面张力产生的附加压力之和时,气泡就能发展长大,就可能出现皮下气泡,严重时将发生钢锭上涨。降低钢水氢、氮含量或加强脱氧以减小一氧化碳平衡分压,均可减轻或避免皮下气泡和钢锭上涨。     

方坯连铸凝固过程冷却的最优化

建立了方坯连铸冷却最优化数学模型,用于确定最优二冷制度和最大拉速。应用分布参数系统最优化控制理论,对此最优化问题进行了分析求解。模型还应用于某厂方坯连铸,进行优化计算,证明模型是合理的。     

连铸坯凝固冷却过程的控制

本文论述了保证优质高产的连铸坯凝固冷却的\     

钢锭冷凝过程计算的圆筒模型

一、前言为了对钢厂均热炉烧钢进行计算机控制,钢锭处理过程一维模型已成为一项十分重要的研究课题。钢锭热状态(即钢锭内部温度分布,固化进程)不但取决于钢锭荷重,而且也取决于钢锭的表重比、透热深度。采用内边界为绝热的圆筒模型在计算扁锭时有一定精度,它是计算扁锭一种简便算法。同时,对於方锭的计算,它与等效直径法的计算精度是相同的。现采用圆筒模型,导出钢锭冷凝过程的数学模型。     

钢锭的凝固与偏析

钢锭模中钢液的流动对钢锭的宏观与微观结构起着重要作用.钢液冷却时形成的凝固区包括有树枝状晶和树枝状晶前沿尚未冷凝的钢液.树枝状晶前沿并伴有钢液的部位占凝固区的大部分,一般来讲约占凝固区全长的0.67.1. 凝固区的分类为了阐明凝固区,将冷凝成树枝晶的部位称为p区,而将树枝晶前沿并伴有钢液的部位称为q区.凝固区的温度也正介于钢锭     

氢在钢锭凝固过程中的运动及后果

通过对解剖坯的金相检验，找出了夹杂物在钢锭中的分布规律。采用相间能计算和重力流动分析得知，此分布规律是过量（Ｈ）钢锭凝固过程中的运动促成的。由此导出凝固过程中气泡一夹杂物－表面活性元素聚合体的运动模型，并从大量检验数据得到证实。     

610型镇静钢锭帽口凝固过程的热工研究

测定了610型镇静钢锭帽口凝固过程的温度场分布及变化,计算并编制了热平衡图,找出三种不同保温材质对钢锭帽口热效率的影响。热工测定和计算表明:现有生产条件下,本钢一钢厂采用轻质绝热板、保护渣和防缩孔剂铸锭新工艺可使帽口侧向热损失减少15～,20％,向钢锭本体传热增加10～14％,使钢锭成材率提高3％。从热平衡计算结果看出帽口保温材质的热容量在损失中占有很大比例,文中对保温材质的改进方向做了探讨。