双辊铸轧凝固组织的数值模拟

对双辊板带铸轧的凝固过程中金属的形核和生长行为进行了数值模拟,建立了一套描述双辊板带凝固组织参数的表征体系,从而为双辊铸轧板带凝固组织特征的定量数学描述奠定了理论基础.同时为该领域的试验研究提供了理论基础.     

双辊铸轧工艺温度场和流场耦合的数值模拟

 双辊铸轧过程中熔池内金属的流动状态及温度分布直接影响着铸轧过程的稳定性与铸带产品的质量。针对实验室双辊铸轧试验的特点,采用三维有限元法模拟了双辊铸轧过程的热流耦合问题,利用热平衡计算、铸轧实验和模拟相结合的反向方法分段建立了凝固过程中凝壳与铸辊之间热传导系数与铸轧速度、熔池位置之间的关系模型,并分析不同工艺条件下熔池内凝固变化的情况。     

双辊铸轧宽幅镁合金板工业进展和技术难点

综述了国内外宽幅镁合金板材双辊铸轧的工业化进展,介绍了国内在建的首条宽幅镁合金卷板双辊铸轧生产线的相关情况,阐述了在铸轧过程中影响镁合金凝固行为的因素,指出了宽幅镁合金双辊铸轧的技术难点。     

侧封板传热对双辊板带铸轧凝固过程的影响

借助大型有限元分析软件ansys中的flotran CFD模块,对双辊板带铸轧的凝固过程进行了模拟分析,并对不同导热系数的侧封板对双辊板带铸轧凝固过程的影响进行了对比分析。此模拟结果可以为控制铸轧过程提供有效的参考。     

双辊铸轧薄带钢铸轧力计算公式及控制模型

在经典轧制理论和现代连铸理论相结合的基础上,推导出了铸轧力计算公式,并建立了一个非线性状态空间模型,描述双辊结晶器内的金属凝固和塑性变形.此模型可以作为双辊铸轧薄带钢过程铸轧力的实时在线控制模型.     

基于粒子群算法的双辊铸轧工艺优化

针对双辊铸轧过程中凝固终点位置这一关键参数,基于贝叶斯方法的神经网络和理论模型,根据经验模型及熔池断面几何关系建立凝固终点位置数学模型.在化学成分和工艺约束已知的条件下,采用粒子群优化算法针对凝固终点位置这一铸轧过程中的关键因素进行相应的工艺参数的优化计算.铸轧实验结果验证了优化结果的可行性,从而为提高双辊铸轧板形和板厚的控制精度,改善铸带表面质量提供可能.     

双辊板带铸轧凝固过程的数值模拟

根据双辊板带铸轧工艺中金属熔池内的传热特点,建立了笛卡尔坐标系下的传热数学模型,并利用有限差分法对其凝固过程进行了数学求解,从而对双辊板带铸轧凝固过程的传热特点及其影响因素进行总结,并对其加工工艺提出了一些见解,最后将该方法的求解结果和文献中的结果进行了对比。通过本方法的研究,为控制带钢铸轧的凝固过程提供了理论基础。     

双辊铸轧薄带钢铸轧力计算公式及控制模型

在经典轧制理论和现代连铸理论相结合的基础上,推导出了铸轧力计算公式,并建立了一个非线性状态空间模型,描述双辊结晶器内的金属凝固和塑性变形,此模型可以作为双辊铸轧薄带钢过程铸轧力的实时在线控制模型。     

铝带坯双辊铸轧过程瞬态传热数学模型

采用拉格朗日随体坐标建立了铝双辊铸轧过程瞬态传热数学模型。模型考虑了金属凝固动力学条件和采用试验测定的辊／铝带坯界面接触换热系数边界条件，用有限差分方法对控制方程进行了数值求解，并由现场测试数据验证了传热数学模型的正确性。     

基于MARC二次开发的连续铸轧热力耦合分析

综合考虑辊套与铸轧板的弹塑性变形对温度场和应力场的影响，建立铝带坯双辊连续铸轧过程的二维动态热力耦合计算模型；为了建立铸轧过程复杂的边界条件和热接触条件，采用纯铝高温本构关系和接触热阻数值模型，用Fortran对MARC进行二次开发；采用更新的拉格朗日方法进行分析，得出铝带坯连续铸轧过程的温度场和应力场的分布；分析比较不同铸轧速度对铸轧板坯和铸轧辊温度场和应力场的影响。     

高碳铬钢凝固及热处理组织演变规律

摘要：系统研究了高碳铬钢复合轧辊工作层材质在凝固及热处理过程的组织演变规律。利用Thermo Calc软件进行平衡相图计算，阐明了平衡凝固过程及冷却过程中碳化物析出行为。通过热膨胀仪精确测定了奥氏体化温度对合金相变点的影响，获得了珠光体等温转变动力学曲线。结合扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析，确定了热处理工艺对最终显微组织的影响，明确了凝固过程中形成的一次碳化物M7C3和二次碳化物对热处理组织的影响规律，为高碳铬钢复合轧辊工作层材料的实际热处理工艺制定提供理论依据。     

双辊薄带凝固组织的数值模拟(Ⅱ)--数学模型的应用

双辊薄带凝固组织中柱状晶区所占比例对薄带质量有非常重要的影响，本在已建数学模型的基础上，模拟预测了浇铸温度、铸辊转速、熔池高度等工艺参数对双辊薄带凝固组织中柱状晶区比例的影响。模拟结果表明：在全凝固点位置位于铸辊出口处和保持带厚不变的条件下，工艺参数对薄带凝固组织中柱状晶区比例的影响是不同的。     

The key technologies of controlling low carbon steel as-cast strip surface quality

This article is try to explain or analyze the key technologies of controlling the surface quality of low carbon steel as cast strip through investigation of interface heat transfer between solidified shell and liquid steel.The one of the key technologies of controlling surface quality of low carbon steel as cast strip is through the casting roll surface texture in order to achieve the homogeneous solidification on the casting roll.Another is through forming a thin film on the casting roll surface in order to achieve a balance between rapid solidification and homogeneous solidification.This film formed between the twin roll and the molten steel can be controlled by adjusting the chemical composition and inclusion in liquid steel through controlling the amount of all[O]and free[O].     

Two-dimensional model for twin-roll continuous casting

A numerical algorithm for the two-dimensional solidification problem in the twin-roll continuous casting system is presented in this paper. Attention is focused on the elucidation of heat transfer and flow characteristics in both the liquid and the solid phases. The present mathematical model can be applied to general full Navier-Stokes and energy equations, thereby covering the wide range of twin-roll casting conditions. The boundary fixing method (BFM) is adopted to handle the moving boundary, and the resultant transformed governing equations for the solid and liquid regions are solved separately by using a usual explicit-type finite difference method. In this paper, a general numerical methodology is presented, and the quantitative relationships between the important control parameters in continuous casting of twin-roll type (such as the roll speed, the roll gap, the initial temperature of molten materials, the material properties, the solidification profile, and the endpoint of solidification) are clarified in detail. The present numerical results have been compared with experimental results obtained separately to check the validity of the proposed method.     

高铬铸钢轧辊外层凝固组织研究

 本文详细研究了高铬铸钢轧辊的铸态组织、成分分布,通过Thermo-Calc(TCW2)软件对高铬铸钢的平衡、非平衡凝固过程相图进行了计算,系统分析了高铬铸钢离心铸造条件下的凝固过程;总结了铸态组织在热处理过程中的变化规律,为改进轧辊的成分设计,控制轧辊铸造组织、优化轧辊的热处理工艺提供了参考数据。     

基于CFX的双辊铸轧304不锈钢流场和温度场数值模拟

建立了包括铸辊在内的三维整体模型,计算了熔池与铸辊的流场和温度场.流场模拟结果表明熔池内形成了大面积的环形流动区,有利于温度及池内钢液的均化.温度场模拟结果表明熔池内漩涡区由于回流作用温度比周围要低30 ～50℃.经试验验证,模拟结果与实际生产情况相吻合,证明了所建模型的有效性.分析了铸轧速度对熔池内流场和温度场的影响,并根据凝固终点的位置给出较合理的铸轧速度为0.5 m/s左右.     

双辊薄带连铸技术状况的调查分析

调查了双辊薄带铸轧生产线的运行状况。整理出其工业化应用所需要的基础数据,如用于相关设计和决策的连浇时间、作业率等。给出了生产能力的算例。利用经典的传热凝固理论和经验对双辊连铸的关键参数进行界定,导出了辊缝d(铸带厚度)和辊径D、液位h和最大浇铸速度Vcm的关系。分析了铁辊和铜辊的差异。总结分析了双辊铸带宏观偏析有别于连铸坯的现象和机制。     

Modelling of Melt Flow and Solidification in the Twin‐Roll Strip Casting Process

A three‐dimensional mathematical model has been developed to simulate turbulent fluid flow, heat transfer and solidification in the pool of a twin‐roll strip caster. A Darcy‐porosity approach was used to study the fluid flow within the mushy solidification zone in the pool. The effect of the heat transfer coefficient and permeability constant on the flow and solidification was also predicted. It was shown that an even flow and temperature distribution of the pool can be obtained by using a suitable feeding system. The heat transfer between the rolls and the solidifying metal has a big influence on the location of the solidification end point. The permeability of the mushy zone is a key factor which affects the flow and solidification in the twin‐roll strip casting process.     

天钢连铸板坯中心裂纹的成因分析

针对天钢炼钢厂在连铸生产中出现的中心裂纹,结合VAI动态辊缝模拟软件、铸坯凝固过程应变理论及天钢炼钢厂的生产实践,分析了产生铸坯中心裂纹的影响因素.在设备方面,辊缝超差,特别是凝固末端辊缝超差是造成中心线裂纹的主要原因.在工艺方面,铸坯在冷却过程中,由钢水成分、浇注温度以及拉速变化引起的相变降低了钢的高温塑性.在外力作用下,坯壳承受的应力之和超过了钢的允许强度和应力时,铸坯就会产生裂纹.