中厚板控冷工艺仿真与分析

通过有限差分法对中厚板轧后控制冷却温度场进行模拟,得到钢板在整个控冷阶段的瞬态温度分布和温降速度分布,为均匀化冷却速度,制定合理控冷工艺提供实践指导。     

控冷工艺参数对中厚板均匀冷却的影响

 确定了中厚板ACC冷却系统的换热边界条件,建立了钢板温度场有限元计算模型,利用现场实测数据对模型计算结果进行了验证,并且分析了不同冷却工艺参数包括集管开启方式、辊道速度以及冷却介质温度对钢板终冷温度、返红温度以及温差的影响规律,从而为实际生产中提高钢板控冷过程中的冷却均匀程度提供理论依据。     

首钢中厚板加速冷却过程的微跟踪控制

中厚板控制冷却时钢板的长度方向温度不均,冷却过程加剧了钢板纵向的温度不均匀性。采用钢板微跟踪控制可以减小或消除钢板纵向的温度不均。本文结合中厚板生产实际,采用二级计算机系统实现了钢板冷却过程的微跟踪控制。通过采用微跟踪控制,将钢板的纵向温差控制在±15℃以内。     

中厚板淬火过程的热力学数值模拟及实验

 以高密度管流冲击钢板表面时的对流换热边界为基础,采用ANSYS三维有限元对中厚板淬火中的钢板温度场、应力场及应变场进行了数值模拟,并对模拟得到的温度与时间、应力以及塑性应变的关系进行分析,得到了淬火冷却过程中保持钢板平直状态下应力、应变及变形的特点,为采用适当工艺措施使中厚板淬火获得平直板形提供了理论依据。     

中厚板冷却过程高精度温度模型

实现高满意度轧后冷却控制目标必须依赖于轧后冷却过程控制系统高精度的温度场计算模型。以钢板内部热传导、空冷及水冷换热系数为主要研究对象,建立了轧后冷却数学模型,回归了空冷和水冷换热系数,采用Crank-Nicolson有限差分法求解钢板温度场。将该模型嵌入到国内某中厚板厂轧后冷却控制系统,对不同钢种不同厚度钢板进行轧后冷却试验,试验结果表明,实际终冷温度和目标终冷温度偏差±10℃的命中率在90%以上,很好地实现了冷却过程温度控制。     

中厚板轧后冷却过程中温度场的数值模拟

在分析中厚板轧制各阶段冷却过程的基础上,用有限差分法对中厚板轧后冷却过程的温度场进行了模拟数值求解,得到了钢板在水冷状态下的温降曲线和瞬时温度场分布,并进行了实验验证.实验验证表明,模拟结果与实测结果基本符合,为制定合理的控冷工艺提供了依据.     

中厚板轧后控冷数学模型研究

通过分析钢板的冷却过程,构建了中厚板控制冷却过程的数学模型,建立了冷却过程温度场计算的有限差分方程,并在理论分析的基础上确定了空冷、水冷换热系数模型及比热、热传导率的权重系数模型,同时结合现场实测数据,借助Matlab编程对模型进行了验证。结果表明,钢板温度偏差均控制在5℃以内,偏差率<1%,该模型具有较高的精度和准确性。     

钢板冷却过程中厚度方向的温度均匀控制

钢板厚度方向上的温度分布直接影响钢板的性能和板形.采用现场数据进行了钢板冷却温降过程模拟计算,对比了连续冷却和间歇冷却条件下钢板厚向温度分布,建立了上下水量比线性回归模型并给出连续冷却和间歇冷却方式下的水量比值.通过采用分段排布集管、间歇冷却、合理选择水量比等温度均匀控制方法控制钢板厚度方向和上下表面的温度分布均匀,将钢板厚向温度均匀控制方法应用到国内某中厚板生产线,提高了钢板的质量和经济效益.     

提高中厚板控制冷却精度的策略

根据国内某中厚板厂层流冷却系统的成功实现,阐述了中厚板横、纵向终冷温度均匀性的前馈控制策略及相关控制方法,并着重介绍了冷却区钢板的跟踪和集管流量的调整,这将对国内中厚板控制冷却技术进步起到一定借鉴作用.     

圆形喷口紊流冲击射流流动与传热过程数值模拟

中厚板无约束淬火主要采用上下集管圆形射流冲击冷却方式，使淬火钢板在向前行进的过程中得到冷却。本文通过建立单股圆形喷口紊流冲击射流流动与传热过程数学模型，对单股射流冲击热钢板的射流流场、温度场、压力场和自由液面进行了数值模拟，得到了冲击射流各物理场的变化规律及钢板表面的换热特性。数值计算结果不仅为钢板淬火过程的温度场模拟、热应力应变场模拟提供了较为准确的换热边界条件，也为优化钢板淬火控冷工艺、保证钢板淬火质量提供了坚实的理论基础。     

常化炉后钢板控制冷却均匀性研究

针对炉后空冷区造成的钢板头尾温差问题,提出利用逐渐改变冷却装置水量和调节辊道速度的方法解决钢板长度方向冷却不均匀问题,建立了常化炉后钢板控制冷却温度场模型,通过计算得出,采用上述两种方法后,钢板的头尾温差显著减小。并且利用ANSYS有限元软件优化模块对两种方法的冷却工艺参数进行了优化。为实际生产中常化炉后ACC控冷系统提高钢板冷却均匀性和钢板性能质量提供了理论依据。     

中厚板控冷过程有限元模拟及在生产中的应用

利用ANSYS大型有限元分析软件对中厚板轧后控冷过程进行了有限元模拟,得到了钢板在水冷条件下的温降曲线及瞬态温度场分布,为制定合理的控冷工艺提供了有力的指导作用.鞍钢厚板厂现场试验结果表明,轧后控冷可以显著提高钢板的强度和韧性.     

中厚板层流冷却过程温度场的有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件对中厚板轧后控冷过程的温度场进行模拟求解,得到了钢板在控冷过程中不同阶段的温降曲线和瞬态温度场分布,与实测结果进行了对比分析,结果基本吻合。     

中厚板高密度管层流无约束淬火与控冷的关键技术

介绍了中厚板高密度管层流无约束淬火与控冷的若干关键技术，其中包括流射沸腾冷却强化机理及其技术、无约束条件下板形平直度的系统控制技术、基于喷水强度分布的集管结构与参数优化设计、钢板瞬态温度场数值模拟与仿真、淬火机水循环系统的动态平衡技术等。这些技术已在国内多家中厚板淬火与控冷系统中成功获得应用。     

基于ANSYS平台的中厚板控冷过程的温度场有限元模拟及分析

利用ANSYS大型有限元分析软件对中厚板轧后控冷过程温度场进行了有限元模拟 ,得到了钢板在水冷条件下的温度时间历程曲线及瞬态温度场分布 ,为制定合理的控冷工艺提供了有力的指导     

中厚板控冷及淬火冷却形式选用分析

 目前对常压柱状流及中高压射流的冷却能力一般仅停留在定性认识基础上,而没有从量上揭示这两种喷流形式冷却能力。利用ANSYS对中厚板控冷及淬火中常压柱状流及中高压喷射流冷却的钢板温度场进行了实验及数值模拟,研究两种不同形式的喷流在实际冷却中温降速率大小,研究两种喷流的最大冷却能力,得到两种喷流在实际装置中最大淬火钢板厚度,从而为控冷及淬火装置的选型及设计提供理论依据。     

高强度船板钢DH36控冷工艺的研究

通过不同的控冷工艺既采用不同的冷却速度、终轧温度及终冷温度对船板钢DH36的冲击韧性和力学性能的影响进行分析。从而得到最佳的控冷工艺：38mm厚的钢板,终冷温度控制在660℃～680℃,50mm厚的钢板,终冷温度控制在630℃～670℃。使船板钢低温冲击韧性满足标准和船级社要求。     

正常炉况下炉衬和冷却板稳态温度场的研究

鞍钢新1号3200m^3高炉采用冷却板作为冷却设备,优化冷却板材质及结构是高炉长寿的基础。优化的目的就是尽可能降低冷却板前端温度,保证凝结一层渣铁壳。建立了冷却板及炉衬三维稳态温度场数学模型,开发了冷却板及炉衬温度场计算软件,研究了冷却板材质导热系数、壁厚、冷却水流速等参数对温度场变化的影响,从而为冷却板的设计和制造奠定了基础。