薄板坯凝固过程数学模型及冷却参数的研究

由于高质量薄板坯连铸工艺对冷却条件要求非常严格,因此,以薄板坯连铸工艺为研究对象,建立了凝固传热过程的数学模型.定量地分析了各种工艺参数对结晶器内和二冷区钢水凝固过程的影响,以指导生产实践,也可作为进一步开发在线控制模型的基础.     

薄板坯连铸传热过程与应力状态仿真软件的开发

基于准稳态二冷凝固传热数学模型和高温弹塑性应力应变数学模型,开发了薄板坯连铸传热过程与应力状态仿真软件CISDI_HPSS FOR THIN SLAB R2009,其中详细考虑了二冷区存在的多种传热方式和铸坯宽度方向上喷淋冷却的非均匀性以及夹辊支承、钢水静压力、拉坯、矫直等因素对铸坯高温力学变形的影响,软件对凝固传热和应力应变的耦合计算功能强大,具有良好的通用性和适用性,其仿真结果可用于优化薄板坯连铸机的工艺和设备参数,为相关工艺技术的开发和铸机工程设计提供重要的理论支撑。     

连铸二冷喷淋喷嘴分布配置的研究

根据连铸坯的凝固传热规律,采用数学解析法,推导出二冷喷淋区某喷淋冷却段内的喷嘴分布配置方法,使喷淋冷却段内的喷淋水量分布与连铸坯的凝固传热特性相适应,以进一步改善铸坯质量。     

异型坯连铸二冷工艺优化研究

  基于二冷区传热的基本原理和异型坯凝固传热特点,建立了异型坯凝固传热模型;通过现场测试铸坯表面温度和坯壳厚度对数学模型进行修正,得到了异型坯连铸过程中表面温度随时间变化的规律;同时,对原有二冷制度进行了评估,提出了合理的二冷改进措施。通过二冷工艺的优化,提高了二次冷却的均匀性,铸坯表面和内部质量大幅度提高。     

低碳铝镇静钢中AlN的沉淀析出

 利用热处理和化学相分析对薄板坯连铸连轧低碳铝镇静钢中AlN的沉淀析出行为进行了试验研究。结果显示,在薄板坯连铸连轧的低碳铝镇静钢中仅有很少量的氮被固定为AlN,大部分氮仍为自由氮,其原因是在薄板坯连铸连轧流程中的连铸出坯、均热、连轧和层流冷却等阶段,AlN在钢中很少沉淀析出。在热轧钢板卷取后的缓慢空冷过程中可以沉淀析出少量的AlN,这些AlN不能起到细化晶粒的作用。     

热轧带钢温度场数值模拟研究现状

综述了热轧带钢温度场数值模拟的研究现状，包括加热炉内钢坯加热、轧制过程轧制件传热，层流冷却过程带钢数值模拟等研究。利用有限差分法分法或有限元法模拟扎件的温度变化，能有效优化轧制工艺，提高产品质量，对生产有重要指导意义。     

层流冷却的前馈控制

为提高热轧带钢层流冷却卷取目标温度的控制精度,根据冷却过程的传热机理,分析了带钢层流冷却的传热过程.在此基础上,给出了冷却控制的空冷和水冷预测数学模型,分析并阐述了层流冷却控制系统的前馈控制算法及其在实际控制中的应用.本前馈控制的使用效果良好,具有较高的目标卷取温度控制精度,能满足生产的需要.     

涟钢ROKOP高效连铸方坯凝固传热的数学模型

建立了ROKOP高效连铸坯的凝固传热数学模型。提出二冷区总有效喷淋系数E与各段有效喷淋系数Ei、水量Qi和二冷段总水量Q的关系式E =Σ(EiQi) /Q ,二冷段有效比水量Bv与二冷段比水量B的关系为Bv =BE。应用该模型进行仿真计算 ,获得涟钢 6流ROKOP连铸机二冷区各段水量的控制方法。经生产实践证明 ,在生产 15 0mm× 15 0mm铸坯的拉速达到 3.8～ 4 .0m/min时自动控制的二次冷却制度满足工业连铸要求 ,得到优质铸坯。     

55SiMnVB钢方坯连铸二冷区凝固的最佳工艺制度控制模型

本文应用所建立的铸坯凝固传热数学模型,针对二冷区喷水段各部分的不同传热方式,采取分部位确定边界条件,根据铸坯质量的冶金要求,对断面为140×140 mm的55SiMnVB方坯进行模拟计算,获得了一定浇注温度下二冷区的最佳水量分布与最佳拉速的关系式 W_i=α+bv+cv~2以及在一定水量分布条件下的浇注温度与最大拉速的关系式 t_j=d+ev这些关系式可作为合金钢(55SiMnVB)方坯连铸二次冷却的最佳工艺制度控制模型。     

方坯连铸二次冷却仿真通用软件的开发及应用

根据方坯连铸机的结构特点,基于沿拉坯方向上移动的有限薄片层思想,建立方坯连铸凝固传热数学模型,应用面向对象的编程语言Visual Basic 6．0开发了方坯连铸二次冷却计算机仿真通用软件。方坯连铸二次冷却计算机仿真软件集连铸过程仿真计算、迭代反算二冷水量、水量公式回归、数据输人输出处理和图形处理于一体,使用方便,功能全面。在二冷技术研究、连铸生产和工程设计中具有广阔的应用前景。