方坯连铸二冷热应力模拟

简要介绍了方坯应力计算模型的建立，并通过采用有限元法求解，获得了铸坯在二冷段的应力和应变分布规律，为研究二冷对铸坯质量的影响提供了理论基础。     

薄板坯连铸结晶器三维流场和温度场的数值模拟

针对ＩＳＰ型薄板坯连铸结晶器，利用数值模拟的方法，计算结晶器的内流体的三维流场和温度场，比较和分析水口结构形状，插入深度及拉坯速度对结晶器内流场和温度场的影响，为薄板坯连铸结晶器以及相适应的伸入式水口结构形状选型提供参考。     

连铸异型坯凝固过程的数值模拟

为了解决连铸异形坯的表面及内部裂纹问题,以实测异形坯连铸工艺参数作边界条件,采用有限元方法,利用ANSYS商业软件对铸坯的凝固发展过程进行了数值模拟,模拟结果与实测铸坯表面温度吻合.计算结果表明,对于SS400异型坯,在当前的工艺条件下,仅有圆角处的表面温度在二冷区中前段,温度处于高温塑性区,铸坯的其他部位表面温度均落在相应钢种的低温脆性区.因此二冷区可以进一步采用弱冷方式,使异型坯在二冷段和矫直辊前的表面温度处于高温塑性区.     

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。     

连铸温度场数值模拟及冷却水参数优化

由于用实验方法来研究工艺参数对铸坯温度场的影响较困难,故而提出了一种在冶金冷却条件指导下的启发式GA(遗传算法)数值模拟优化方法,为优化工艺参数提供了理论依据,并在优化基础上采用MIMO(多输入多输出)系统PID(比例积分微分)控制器实现了二冷段配水的优化控制,改善了铸坯的质量.     

方坯连铸二冷区电磁旋转搅拌数值模拟

运用电磁流体力学基本理论及磁场边界更新法,给出了方坯连铸二冷区电磁旋转搅拌的数学模型,并利用CFX软件进行了钢液流场和磁场的数值模拟,结果表明,外加水平波磁场可以在搅拌区域内产生电磁力,使钢液在水平方向形成旋转流动,而在垂直方向形成不均匀流动,电源频率和电流强度对旋转搅拌强度有影响。     

大断面圆坯连铸温度场的数值模拟

通过大型通用有限元软件ANSYS建立铸坯凝固过程有限元仿真分析模型,在拉速0.25～0.35m/min,钢水过热度20℃的条件下,对20钢Φ中600mm和40Cr钢Φ500 mm圆坯连铸过程进行了计算和分析,得出距液面0～32 m时铸坯表面温度变化曲线。计算结果表明,当20钢Φ600 mm圆坯的拉速为0.3 m/min时,结晶器出口坯壳厚度为30.9 mm,结晶器出口铸坯温度为1050℃,二冷区表面最低温度978℃铸坯在距液面19.71 mm处完全凝固。Φ600 mm圆坯连铸机20钢生产实践表明,拉速0.25 m/min,结晶器出口铸坯表面温度为1048℃,二冷区表面最低温度为918℃,与模拟结果相似。     

薄板坯连铸冷却过程的数值模拟

1.引言 薄板坯连铸工艺是冶金工业八十年代的一项新技术,具有良好的经济效益,珠江钢厂将引入第一条国内生产线,生产过程包括结晶器冷却与喷水冷却两部分,通常称为一冷与二冷区域,结晶器冷却是采用循环水方式,喷水区包括喷水,辐射,滚轮方式。 我们所研制的软件是计算冷却过程中各剖面的温度分布,一冷区域的剖面可任意等分给出所需位置,即从钢水进入结晶器后到出结     

二冷水流密度分布对板坯温度场影响的研究

采用数值模拟的方法，重点研究板坯连铸二冷水的水流密度沿铸坯宽度方向上分布对铸坯在凝固过程中温度场、应力场和液芯形状的影响规律，加深二次冷却工艺对铸坯质量影响的理论认识，进一步探讨减少板坯“三角区”裂纹的有效手段。     

方坯连铸结晶器钢液流场和温度场的数值模拟

借助PHOENICS软件,在拉速为1.1m/min的条件下,对220mm×220mm结晶器内流场和温度场进行了数学模拟。结果表明,采用5孔的水口在插入深度为130mm左右的效果较好,而4孔水口采用安装角度为10°,对流场和温度场有明显改善。     

钢包底温度场和应力场数值模拟

钢包是连铸生产线上的重要设备，其内衬的热应力是影响钢包寿命的主要因素。本文运用有限单元法，对钢包底的温度场和应力场进行了数值模拟。计算结果表明，新包预热后仍处于吸热状态，经数次热循环后才达到“准稳态”；包底工作层应力值在预热完成后，钢水注入瞬时达到最大；包底工作层热面靠近包壁处的应力比靠近中心部位高，可在靠近包壁处增设保温装置降低该处应力。     

板坯连铸充型过程流场温度场耦合数值模拟

利用CFD商用软件Flow-3d,对内外复合冷却结晶器内钢水充型过程流场温度场耦合作用下的 流动和凝固状况进行数值模拟,得到了流场温度场的分布图和充填过程中自由表面的位置和形状图。分析了 板坯连铸充型过程中流场温度场对钢水凝固的影响。结果表明内冷却器可改善钢水的流动,有利于钢液中的 夹杂物上浮,加快结晶器内钢液的凝固     

工艺模拟软件在连铸机二冷优化方面的应用

以鞍钢一炼钢厂厚板坯连铸机为对象，基于凝固-传热学基本理论，建立板坯连铸三维凝固传热计算软件，根据二冷区铸坯表面实际水流密度分布和辊子接触传热建立边界条件，计算整个铸坯温度及固相分数分布。以模拟软件为基础，对铸坯冬夏季冷却水温差异造成的铸坯温度波动进行计算，并根据计算结果，对冬季冷却水量进行了调整，保障了铸坯质量的稳定。     

板坯连铸内外复合冷却流场和温度场耦合数值模拟

 针对1 240 mm×200 mm板坯连铸提出了一种钢水内外复合冷却技术，即在结晶器内设置内冷却器 U形管，起到提高传热效率改善铸坯内部组织之目的。运用流体力学分析软件，就内外复合冷却结晶器内钢水在流场温度场耦合作用下的凝固状况进行数值模拟，发现内冷却器可以使钢水的流动状态均匀和加快连铸坯的凝固速度。     

基于数据挖掘技术改进板坯连铸二冷控制

基于国内某钢铁厂的连铸生产实际数据，构建了连铸数据集市。将过热度波动的影响作为前馈信号加入二冷水控制模型，应用数据挖掘技术，改进了PLC中原有的拉速串级静态控制模型。对拉速串级控制模型和改进后的两类过热度前馈控制模型进行了对比分析，从统计分析结果看，优化效果明显。     

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。     

层流冷却过程中带钢温度场数值模拟

分析了带钢层流冷却过程中的传热，并利用有限元法对层流冷却过程中带钢温度场进行了模拟计算。结果表明：随着轧件厚度的减薄，在带钢厚度方向上的温差逐渐减小；冷却速度不同时，带钢表面温度和中心温度的变化趋势以及波动幅度相应发生变化。在进行模型计算时，应合理考虑带钢厚度及内部热传导的影响。这对提高数学模型的精度，控制卷取温度，提高产品质量以及指导生产具有重要意义。     

武钢大方坯连铸二冷制度的优化

以武钢第一炼钢厂大方坯连铸机为研究对象,建立了凝固传热数学模型,根据铸坯凝固冷却过程冶金准则的要求,经模拟及优化,得出了SWRH82B钢二次冷却区各段水量与拉速的二次关系式,建立了新的二次冷却水控制模型,并应用到生产实际,明显提高了铸坯质量.     

连铸二冷技术的初步研究

二次冷却技术是连铸技术的重要组成部分.本文阐述了二冷的基本原理及生产应用情况,包括二冷强度控制的基本方式及连铸钢种的二次缺席选择,并对广钢转炉厂1号连铸机的二冷改造提出了初步建议.