连铸恒温出坯电磁感应加热温度场分布与演变

连铸恒温出坯是实现连铸直轧的有效手段,为了实现圆坯恒温出坯的目的,依据感应加热原理提出在连铸坯切割段变功率感应加热恒温出坯的方法,通过数值模拟研究了恒温出坯方法的可行性。研究发现,通有交流电的感应线圈在铸坯内部产生磁场和感应电流,上述物理场主要集中在铸坯表面。此外,感应电流产生的焦耳热对连铸坯起到均温作用,均温效果随着电流频率或铸坯移速的增大先增强后减弱。研究表明,变功率感应加热实现圆坯连铸恒温出坯的方案是可行的。为了优化感应加热功率,建立了感应线圈加热功率计算模型。根据感应线圈加热功率计算模型,实现恒温出坯的加热功率与连铸坯几何尺寸、物性参数、初始温度、运动速度和线圈长度密切相关。     

基于ANSYS的U71Mn重轨感应加热温度场数值模拟

利用有限元分析软件对U71Mn重轨感应过程中的温度场分布进行了数值模拟,得到了随时间变化的重轨截面温度分布图,并分析了感应加热整个温升过程的特点.结果表明:通过调整重轨移动速度、加热装置的频率、线圈宽度等工艺参数,可以使重轨连续通过感应加热器的情况下保证轨头升温到相变温度,对U71Mn重轨感应加热工艺的运用和改进具有一定的指导意义.     

连铸方坯感应加热数值模拟分析

运用ANSYS,建立了20MnSi连铸方坯电磁-热耦合分析的有限元模型,得到了涡流和温度场的分布图,并对结果进行了分析。在不同的电参数下对20MnSi连铸方坯加热过程的温度分布进行了模拟计算,获得了不同加热参数下连铸坯的温度场分布和涡流分布,分析了不同参数对加热效果的影响。结果表明,频率和电流值对温度场和涡流的分布都有较大的影响。最后,对模拟结果进行了验证,发现模拟结果与实测结果符合良好。     

圆坯连铸温度场模拟

耦合温度场和流场 ,建立了圆坯连铸铸坯温度场的二维稳态柱坐标数学模型。用该模型模拟了国内某钢铁公司Φ178mm圆坯连铸铸坯内温度场分布 ,以渐变色形式模拟显示了圆坯连铸铸坯中心断面温度场分布 ;在温度场的基础上 ,模拟了铸坯凝固壳的厚度变化 ;模拟显示了结晶器内的钢液流动 ;采用铸坯传热数学模型在不同拉速及过热度下进行计算 ,系统分析了拉速及过热度对凝固末端位置、出结晶器坯壳厚度的影响。凝固末端位置的计算结果与现场实测结果一致 ,从而证明了模型的合理性。本研究模拟出的温度场分布和铸坯坯壳厚度 ,为优化工艺参数 ,提高铸坯质量提供了理论依据     

连铸热坯热送直轧自动化核心技术

连铸热坯热送直轧技术,是连铸—棒材轧钢生产新工艺。连铸热坯通过辊道热送,不再经过加热炉,直接传送进入轧钢生产线的粗轧机进行轧制。这项技术实现的技术难度很大。在吸收外厂的经验教训基础上,对连铸—热送—轧钢的一系列工序做了大量改进与试验,最终表明:(1)技术获得成功,证明连铸热坯热送直轧技术是可行的;(2)实现了规模生产,已稳定运行并生产了3年多;(3)每年获得经济效益5 000万以上;(4)总结出一套行之有效的生产管理、技术管理的措施。对连铸热坯热送直轧的电气自动化专业部分,在连铸控制、热坯长度切割的控制、热坯称重、收集、剔除和移钢控制、热送辊道与传送控制、热坯传送过程头部加温技术、轧钢粗轧机入口前控制、轧钢生产线主轧区域控制、电气自动化软件核心技术与硬件配置要点等方面,采取的一系列核心技术与关键技术措施,作了技术论述与介绍。     

基于ANSYS圆环链感应加热机理的模拟

根据感应加热原理,利用有限元分析软件ANSYS的物理环境的概念对圆环链感应加热过程进行分析,通过所得计算结果分析圆环链感应加热过程,为揭示圆环链加热过程规律、优化工艺参数提供理论依据.     

异形坯连铸过程流场与温度场耦合三维数值模拟

建立了异形坯内流体流动与凝固传热的三维耦合模型，充分考虑了对流换热对凝固过程的影响，分析了铸坯与钢液之间的相互作用，并对不同工艺条件下的温度场进行了比较，运用此模型可预报铸坯的温度场，坯壳厚度及液芯长度等，便于现场调整工艺参数。     

钢轨全断面在线感应加热温度场数值模拟

利用有限元软件ANSYS,对钢轨全断面在线感应加热时的温度场进行数值模拟,分析了在线感应加热过程中钢轨内部温度的变化规律.通过实验与模拟结果对比发现,温度场的模拟结果与实验结果吻合度很好,对后续的工艺和设备的优化起到了一定的指导意义.     

感应加热对半固态AlSi7Mg合金连铸坯温度场和组织的影响

研究了电磁感应重熔加热对半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金铸坯料温度场和组织的影响。结果表明：通过调整加热功率,可使半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金连铸坯料的温度场均匀一致,保证坯料的径向温差差小于１℃;电磁感应重熔加热的兰固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金连铸坯料中的初生α（Ａｌ）组小、圆整、分布均匀,但重熔过程不能改变坯料表层组织中初生αＡ（ｌ）枝晶的基本形态。     

小方坯高速连铸结晶器温度场的有限元模拟

在高效连铸过程中，结晶器的传热效率起着至关重要的作用。根据小方坯结晶器的传热特点，应用三维非稳态有限元传热数学模型对结晶器在浇注过程中的温度进行模似，获得结晶器温度场分布及变化情况。同时对工艺参数中结晶器铜壁厚度和冷却水流速对结晶器温度的影响进行研究，经现场验证表明，合适的结晶器壁厚为10mm，合适的冷却水流速为10m/s左右。     

连铸坯凝固过程中温度场数值模拟

利用Marc/Mentat软件采用二维有限元方法,分析了连铸过程中板坯的凝固过程;计算出了板坯表面与中心的温度分布、坯壳厚度、液芯长度等.     

基于ANSYS对破碎辊铸造过程中温度场的仿真分析

针对破碎辊在工况条件下表面发生金属块剥离、设备无法使用的现象,利用ANSYS软件对破碎辊在铸造过程中的温度场变化进行仿真计算,从而为下一步的工艺优化提供理论数据;同时还通过对破碎辊合金层的硬度测试来进一步证实仿真结果的正确性。     

连续铸钢过程温度场的数值模拟

基于传热学基础理论和有限差分法,建立起数学模型,并建立了综合数据库来进行连铸坯凝固过程传热的数值模拟.测试结果表明,计算程序适合大方坯、小方坯,矩形坯和板坯的连铸过程.此模型可以用于连铸过程的工艺参数的优化,亦可用于研究工艺参数对坯壳厚度、液相穴长度和表面温度的影响.     

基于ANSYS的U71Mn重轨轨头淬火组织场的数值模拟

利用有限元分析软件对U71Mn重轨轨头喷水冷却过程进行数值模拟,拟合出轨头各部分温降速度曲线,并根据求得的轨头各部位实际冷却速度与各组织极限冷却速度对比结果,成功预测了轨头在该参数下喷水冷却得到的组织,对重轨轨头淬火时相关参数的选择具有一定的指导意义.     

铸造过程温度场的数值模拟

结合材料变温过程材料热物性参数的变化,利用ANSYS软件对几何外形复杂的铸件在铸造过程中的温度场进行了模拟,得到了铸件温度随时间的分布关系.模拟结果较真实地反映了铸造系统温度的变化过程,且运算速度较快,从而可预测缩孔、缩松等缺陷出现的可能性及位置,为优化铸造工艺方案提供科学指导.     

薄板坯连铸结晶器流场数值模拟

使用有限元计算方法开展薄板坯连铸浸入式水口流场的研究,分别对水口不同浸入深度的流场分布、结晶器不同宽度的流场分布、水口出口不同角度的流场分布和不同水口形状的流场分布4个专题进行计算.结果发现:水口的出口角度以R15、60°、45°为宜,计算结论已在水口设计中得到了应用.     

铸造过程温度场的数值模拟

结合材料变温过程材料热物性参数的变化,利用ANSYS软件对几何外形复杂的铸件在铸造过程中的温度场进行的模拟,得到了铸件温度随时间的分布关系.模拟结果较真实地反映了铸造系统温度的发展过程,且运算速度较快,从而预测缩孔、缩松等缺陷出现的可能性及位置,为优化铸造工艺方案提供了科学的指导.     

铝合金轮毂低压铸造模具温度场的数值分析

利用ANSYS软件对铝合金轮毂低压铸造凝固过程的模具温度场进行有限元模拟,发现模具温度和铸件温度分布不均匀.采用离散型腔典型截面的分析方法,快速确定型腔温度过高位置,在此基础上提出了3种优化方案,并分别对它们进行了模拟分析.结果表明,开设冷却管道、调整侧模厚度、降低侧模温度都可以减小孤岛效应,其中降低侧模温度的效果最为理想,基本上可以完全消除孤岛.改进后的方案投入试生产,试验结果与模拟结果相符.     

基于ANSYS的柱塞堆焊过程温度场的数值模拟研究

利用有限元分析软件ANSYS对45钢表面堆焊复合金属层的焊接温度场进行三维计算机数值模拟分析研究,得到了不同焊接速度下任意时刻的焊接温度场情况,并进行比较分析,为焊接工艺改进和焊接接头结构疲劳相关研究提供了重要依据。