大方坯连铸凝固传热数学模型的研究

应用传热学基本理论,建立了大方坯连铸凝固传热数学模型.利用该模型对20#钢的319×4l0mm大方坯进行了凝固传热计算,并将计算结果与国外同类铸机同类产品的数据进行了比较,证明了该数学模型的可靠性和实用性.     

大方坯连铸过程凝固规律

通过建立425mm×320mm连铸大方坯二维凝固传热数学模型,模拟了凝固坯壳的长大过程,并通过窄面射钉实验对数学模型进行了验证,精确得到了任意位置处大方坯凝固坯壳的厚度分布情况及最终凝固终点的位置,发现经典的凝固平方根定律对于连铸大方坯的凝壳长大进程不再适用.回归宽面中心坯壳厚度与凝固时间平方根的关系式发现,结晶器弯月面至二冷区出口,近似为线性关系,符合平方根定律,二冷区出口至凝固终点,二者为非线性关系,不再符合平方根定律.     

矩形坯连铸凝固传热的数学模型

根据连铸矩形坯凝固传热特点，在上海浦东钢铁有限公司１号连铸机二冷系统改造中，动用直接差分法建立了二维非稳态矩形坯凝固传热数学模型，已应用于连铸凝固过程的模拟计算，在分析拉速、浇注温度等在数对钢水凝固过程的影响后，为提高拉速找到了理论依据。     

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。     

Q345大方坯连铸过程表面温度变化的数值模拟

以Q345大方坯1/4断面为研究对象,建立连铸过程凝固传热有限元数学模型,然后应用AN-SYS有限元软件计算出铸坯任意断面的温度分布、坯壳厚度以及任意节点的凝固状态等,把各特征点连接起来,就可以得到连铸坯表面温度的变化曲线,以此可以优化连铸工艺参数,提高铸坯质量.     

大方坯在连铸过程中传热及凝固规律的数学模拟

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。讨论了包头钢铁集团公司引进的大方坯连铸机在拉坯时结晶器和二冷区的传热、坏壳凝固生长和铸坯温度的变化规律。着重讨论了电磁搅拌、过热度和拉速对坏壳凝固和生长规律的影响。指出影响铸坯凝固的主要因素是凝固潜热，影响凝固末端位置的最主要工艺参数是拉坯速度，而电磁搅拌对其影响区内的传热、坯壳生长和铸坯温度亦有较大影响。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座第十九讲连铸坯凝固传热数学模型

连铸坯凝固时的传热过程是一个十分复杂的过程，用等效传热系数的方法来描述则简便易行。介绍了等效传导传热模型的基本方程、边界条件和初始条件、物性参数的处理以及数值求解方法等。     

连铸大方坯凝固终点的影响研究

建立了大方坯传热的数学模型,通过现场射钉实验对数学模型进行了校正,并通过数学模型确定了凝固终点位置,研究了过热度、拉速及二冷比水量等工艺参数对大方坯凝固终点位置的影响。研究结果表明,过热度对铸坯的凝固终点长度、液相的终点长度和固液两相区的长度影响较小,之间呈正比例线性关系;拉坯速度对其影响非常显著,之间呈正比例线性关系;二冷比水量对其影响比较显著,之间呈反比例线性关系。     

国内外大方坯连铸技术

介绍了国内外大广博中铸技术及工艺设备的发展情况，对攀钢新建大方坯连铸机提出了建议。     

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。     

大方坯连铸二冷技术研究

针对攀钢大方坯连铸引进的二冷控制技术在连铸比水量和二冷区水量分配等方面存在的问题,通过测试研究大方坯连铸典型钢种的高温延塑性能和二冷区的铸坯表面温度分布,制定了满足攀钢连铸品种开发要求的二冷控制制度。生产应用表明,连铸大方坯内部质量得到了明显提高。     

方坯连铸结晶器凝固传热的有限元数值模拟

根据方坯结晶器的传热特点,研究了方坯连铸机结晶器二维非稳态凝固传热的有限元模型,应用ANSYS软件预测在浇注过程中结晶器的温度分布和凝固状态,分析了拉速、浇注温度及结晶器圆角半径对铸坯温度和坯壳厚度的影响.结果表明,经模型计算得出坯壳厚度值与现场测定拉漏数据基本相符.     

连铸二冷模型的开发与应用

连铸二次冷却制度是控制铸坯质量的关键,以方坯连铸机工艺和设备条件为基础,基于目标温度建立方坯连铸凝固传热的数学模型,在验证模型可靠性的基础上对方坯二次冷却制度进行优化,在实践应用中取得良好效果。     

连铸初始凝固区域传热研究进展

连铸初始凝固阶段的传热决定了初始凝固坯壳的形成,讨论了初始凝固坯壳的两大形成机理,探讨了初始凝固阶段的传热行为,分析了连铸中各种因素对初始凝固阶段传热的影响,进一步解释了电磁连铸技术对初始凝固传热的改善.     

水平连铸管坯钢中的非金属夹杂物

针对衡钢\     

15CrMo 钢连铸方坯表面横裂的评估

15CrMo 钢轧材表面纵向裂纹多数是由于其连铸方坯的横向裂纹引起的.连铸方坯的横向裂纹是在结晶器内1300℃左右产生的超大原始奥氏体晶粒(直径大于1 mm)晶界产生的,采用低倍、金相、扫描电镜等方法分析了连铸方坯的晶间裂纹,并给出了连铸方坯表面晶间裂纹的判定方法.     

The effect of in-situ dynamic mold flux melting and crystallization on heat transfer in continuous casting

A mold flux is widely used to modify heat transfer rates in continuous casting,and crystallization of the mold flux has been identified as a primary factor that influences heat flux from the strand to the mold.As the harsh environment and the very high transient nature of the mold caster,the study of dynamic mold flux melting and crystallization as well as their effects on heat transfer has not been conducted widely.By using an infrared radiation emitter,a high level heat flux was applied to a copper mold covered with solid mold flux disk to simulate the heat transfer phenomena in continuous casting.By this technique it is possible to have a liquid layer,a crystalline layer and a glassy layer in contact with one another and,by varying the energy input,it is possible to study the dynamic nature of the film and its effect on the heat transfer rate.A general heat transfer model was also developed to allow the prediction of the effect of varying the thickness of the three potential layers in the flux film.     

环形加热炉管坯三维传热数学模型的研究

针对某公司环形加热炉的实际生产情况,建立了管坯加热过程的三维传热数学模型。采用交替隐式格式的TDMA（三对角矩阵）数值计算方法,开发了环形加热炉管坯加热过程三维传热数学模型计算机数值仿真系统。利用管坯内部温度黑匣子实验对所建立的数学模型进行了验证。结果表明：所建模型正确可信,同时也证明了利用管坯二维传热过程数学模型实现在线计算机优化控制的可行性。所做工作为某公司即将开展的管坯加热过程计算机优化控制奠定了坚实的理论基础。