薄板坯在二冷区传热现象的研究

研究了薄板坯连铸二冷区不同的工艺参数对传热现象的影响.计算中采用二维传热模型对温度分布进行计算.计算了不同拉速、不同水量下铸坯的温度分布和坯壳生长.分析了不同工艺对铸坯温度和坯壳生长的影响.得到了不同工艺下,铸坯温度分布规律和坯壳生长规律:拉速的变化对铸坯温度分布和坯壳生长有很明显的影响;而水量变化20%对铸坯温度分布和坯壳生长没有明显的影响.     

连铸二冷动态控制算法研究

连铸二冷动态控制是提高铸坯质量的关键技术,针对常规PID控制在拉速扰动时引起铸坯表面温度波动大的问题,本文基于在线凝固传热模型建立不同拉速下的二冷过程模型,以方坯铸机为对象研究一种自适应PID动态权值调整法用于二冷动态控制,并与常规PID进行对比仿真研究。研究结果表明:当拉速突变时,动态权值调整法能更好的适应系统的变化,模型适配能力强,鲁棒性好,可使控制系统更快的趋于稳定。     

基于改进粒子群算法的连铸传热模型参数辨识

连铸传热模型是实现连铸二冷动态控制的关键,换热系数的准确性是模型成功应用的前提。本文以连铸传热模型为基础,根据四个冷却段设定的换热系数计算得到冷却段末温度,基于不同工况下的温度数据,采用改进粒子群算法对综合换热系数反向推算,以铸坯表面实际温度和计算温度差为适应度函数,优化确定二冷各段换热系数,并验证辨识参数的可靠性。仿真结果表明,该方法辨识的参数精度及重复性较好,计算温度与实际温度偏差小于3℃,满足工程应用。     

方坯连铸凝固传热数值模拟及二冷动态控制

二冷是影响连铸机生产和铸坯质量的重要因素,针对连铸二冷区的均匀冷却问题,建立了方坯连铸机数学模型,其中包括铸坯凝固传热模型和二冷配水控制模型．采用二维有限元差分法求解凝固传热模型,分析了铸流在二冷区的凝固过程中温度场分布和凝固坯壳厚度,为建立二冷控制模型提供了依据和输入数据．建立了基于中间包钢水连续测温和有效拉速实现二冷动态前馈控制模型。该控制模型成功应用于实际铸机的二冷配水,应用结果表明：二冷动态控制模型具有比传统二冷配水控制模型更好的控制效果,铸坯质量有了明显提高．     

CSP工艺中连铸热过程的数值模拟

依据CSP连铸工艺中结晶器内钢液凝固、二冷区内铸坯与喷淋水和轧辊及空冷区内铸坯的传热特点,采用了(1)符合实际的等效比热模型;(2)实物模型实验的二冷区冷却公式;(3)能表达结晶与坯壳表面气隙传热的等效导热系数,建立了能真实反映连铸热过程中铸坯温度数字化的数学模型.通过对模型的求解,计算分析了铸坯温度坯壳厚度随连铸过程的变化规律,模型的应用对提高产品质量、优化生产工艺有一定的实际意义.     

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0.168m.     

蚁群多目标优化在连铸二冷配水中的应用

通过连铸板坯凝固传热模型,求解铸坯表面温度分布,根据冶金准则及设备约束条件设计连铸二冷优化多目标函数,按照分目标的重要程度确定其所占的权重.通过对二冷段的水量分别离散化生成蚁群算法的节点及路径,以目标函数最小化为准则,对二冷各段水量进行优化.优化后的二冷区铸坯表面最大的冷却速率由152 C/m降至72 C/m,表面最大...     

不同铸轧条件下铸轧区温度场分析

依据建立的铝双辊铸轧区熔体流动凝固传热模型对铸轧区的温度场进行了数值模拟,研究了不同的铸轧工艺参数包括铸轧速度、带坯厚度、铸轧辊直径、内冷强度、铸轧区长度的变化对铸轧区温度场的影响规律,结果表明:铸轧速度增加,铸造区长度增加,带坯的出口温度增大;内冷强度的增加,铸造区长度变短,带坯的出口温度减小,这种影响随着内冷强度的增加而逐渐减弱.从而为优化铸轧工艺参数提供依据.     

马钢板坯连铸机铸坯凝固偏移起始位置的测定与计算

马钢四钢轧板坯连铸机生产过程中发现铸坯在二冷过程中内、外弧冷却极不均匀,铸坯组织出现等轴晶区向外弧方向严重偏移。通过射钉试验确定铸坯综合凝固系数,并对铸坯低倍组织的测量获得铸坯凝固组织发生不均匀的起始坯壳厚度,再结合二冷区坯壳厚度的计算公式就可推导出铸坯凝固组织偏移的起始位置。     

Q345D大方坯连铸过程数值模拟

以Q345D大方坯为研究对象,采用二维传热模型对铸坯进行温度场计算.计算了不同拉速、过热度和二冷水量下铸坯温度分布和坯壳生长情况,分析了拉速、过热度和水量对铸坯的温度分布和坯壳生长的影响.得到了不同工艺下,铸坯温度分布规律和凝固坯壳生长规律,为实际生产提供一定的指导.     

优化二冷制度实现宽板坯角部复热的研究

根据国内某厂宽板坯连铸工艺条件,利用二维非稳态传热模型及喷嘴冷却特性,分析不同因素对铸坯角部复热的影响规律。结果表明,铸坯断面宽度为1800 mm时,喷嘴间距选为450 mm,铸坯宽面表面温差小,有利于实现铸坯的角部复热;喷嘴间距一定,随二冷区比水量的减小及铸坯宽面外侧两喷嘴冷却水量的降低,铸坯角部复热效果更好;较小的角部凝固坯壳厚度有利于减小内部高温钢液蓄含的热量向铸坯角部传递的阻力,改善角部复热效果。     

铝熔体在铸嘴型腔中的传热及凝固现象分析

在双辊铝带坯铸轧工艺中，前箱铝熔体的温度对金属熔体在铸嘴型腔中的流动性能、铸轧速度和铝带坯质量有重要影响，而确定前箱铝熔体温度的基本依据是熔体在铸嘴型腔中的能量损失。目前，双辊铸轧铝带坯生产中前箱铝液温度主要通过经验或大量试验确定。通过分析金属熔体在铸嘴型腔中的对流换热及凝固现象，建立了非稳态和稳态传热过程中金属熔体在铸嘴型腔中的温度变化近似数学模型。这对合理确定参数（铸轧速度、铸嘴的几何尺寸和环境温度等）不同时前箱熔体温度提供了理论依据。     

小方坯连铸二冷配水对凝固与传热的影响

研究小方坯连铸在二次冷却过程中的坯壳凝固情况,建立了传热过程的二维非稳态数学模型,计算出在整个连铸过程中温度变化和温度场分布,并得出在二冷区铸坯凝固速度与换热系数的关系.     

基于触摸屏的连铸工艺参数模拟

阐述了中间包温度和铸坯拉速在钢水连铸过程中的作用,根据实际生产过程中采集的中间包温度变化的数据,采用最小二乘法,拟合出中间包温度的变化曲线。应用昆仑通态的触摸屏,依据钢水连铸的工艺过程,通过脚本程序,模拟产生钢水的中间包温度和连铸坯的拉速曲线。实现不同的钢水温度模拟和多条拉速曲线的设置,并建立触摸屏与西门子PLC之间的MPI通信,为下一步进行连铸二冷区水量控制的研究奠定基础。     

大方坯连铸过程中铸坯传热及凝固行为的研究

结晶器和二冷区传热对大方坯产品质量和铸机的生产率有重要影响，本文讨论了包钢引进的全国最大的方坯连铸机在拉坯时结晶器和二冷区传热情况以及坯壳凝固生长，铸坯温度的变化规律。着重讨论了电磁搅拌，过热度和拉速对坯壳凝固和生长规律的影响，指出控制铸坯凝固的主要因素是凝固潜热，影响凝固未端的最主要因素是拉速，而电磁搅拌对其影响区内的传热和坯壳生长和铸坯温度亦有重大影响。     

高效方坯连铸二冷水控制数据模型

通过建立数学模型,用计算机仿真连铸条件下二冷区铸坯的冷却过程,模拟出了二冷区各段的 水量分布和铸坯表面的温度分布,优化出最佳二冷制度,为实际生产中实现高效连铸和计算机 控制提供了恰当的理论依据并获得了良好的效果     

Q345D板坯连铸凝固传热过程数值模拟

基于凝固传热学理论,以300 mm厚Q345D板坯连铸过程为研究对象,建立了板坯二维凝固传热数学模型。利用等效比热法对凝固潜热进行处理,分析了拉速、过热度、二冷区喷水量以及二冷区长度变化对出结晶器坯壳厚度、铸坯表面温度等凝固参数的影响。结果表明,适当提高拉速、降低过热度和增加二冷段长度,可以促进连铸坯凝固,降低板坯缺陷,提高生产效率。     

热型连铸过程的二维稳态传热模型

根据热型连铸技术原理,充分考虑冶金单元三传过程,对一些微小部分传热做了近似计算,建立了热型连铸凝固过程二维稳态温度场的物理、数学模型.编制了计算铸型出口温度、冷却距离、拉铸速度和喷水冷却强度等工艺参数应用程序,并在VC 6.0环境下迭代运行,理论上得出了以上工艺参数对铸坯固液界面位置的影响程度.做了多次纯铜热型连铸实验,计算结果与实验所测数值及文献上报道的实验结果吻合较好,同时也说明了该二维模型的正确性.     

热型连铸过程的二维稳态传热模型

根据热型连铸技术原理,建立了热型连铸凝固过程二维稳态温度场的物理、数学模型.通过数值计算,得出了铸型出口温度、冷却距离、拉铸速度和喷水冷却强度等工艺参数对铸坯固液界面位置的影响.计算结果与文献报道的实验结果吻合较好.     

马钢S650MC结构钢边部裂纹控制实践研究

通过对结构钢S650MC连铸坯缓冷工艺产生的边部裂纹问题进行分析,表明部分铸坯在堆垛缓冷过程中,由于铸坯边部冷却过快,产生细小裂纹,在加热过程进一步扩展;同时,针对边部裂纹的改善,进行了热装工艺与堆垛缓冷工艺的对比试验,试验结果显示,S650MC铸坯采用在450℃以上热装工艺入炉加热,连铸坯表面裂纹缺陷得到明显改善,连铸坯的烧损降低,提高了成材率,成品卷板的组织、性能指标均满足设计要求。