小方坯连铸机的PLC自动控制

本文对弧型小方坯连铸机工艺与设备进行了分析，介绍了连铸生产的ＰＬＣ控制系统及其软件设计。     

小方坯高速连铸时结晶器应力场有限元模拟

利用六面体八节点单元，建立结晶器的三维应力模型，利用小方坯结晶器温度场的计算结果，模拟了不同结晶器铜板厚度和不同冷却水流速下结晶器的应力．结果表明，结晶器壁越薄，变形越严重。应力越大；冷却水流速对结晶器应力的影响不大．同时表明。合适的结晶器厚度为10mm，合适的冷却水流速为9—12m／s．     

小方坯连铸机中间包流场研究

应用湍流流动的数学模型研究小方坯连铸机中间包内钢液的流动与混合,该模型包括求解三维湍流的 Navier—Stokes 方程和 K—ε两方程模型。对抚顺钢厂现有中间包的流场和停留时间作了模拟与分析,并预报了改进后的流场和停留时间,用小规模的模型实验所得的结果与计算机模拟的结果吻合很好。结果表明:改进后的中间包流场方式大大优于原中间包,对于连铸合金钢是很有意义的。     

小方坯结晶器温度场的有限元分析

建立了小方坯结晶器二维非稳态传热的数学模型,着重分析了有限元在研究小方坯结晶器温度场中的应用,如连续区域的离散化,温度插值函数的选取,单元变分计算,组集总体合成方法的推导以及程序的设计等;经现场实测温度的验证表明,本模型的建立,边界条件的处理及求解过程合理。     

连铸小方坯传搁过程温降实验研究

结合长治钢铁公司热送热装实践,对连铸小方坯在空气中与在保温车中的温度变化进行了实测,得出了各种传送方式的温度变化曲线,并对温降模型计算结果进行了验证。     

二冷强度对连铸小方坯凝固过程影响规律的数模研究

针对连铸小方坯的中心疏松等质量缺陷,建立了凝固传热数学模型,以研究二冷强度对连铸小方坯凝固过程的影响规律,优化二冷制度,改善铸坯质量.本文基于射钉和测温实验所建立的小方坯凝固传热模型精细度较高,用此模型深入研究二冷喷嘴的数量和喷射范围对小方坯凝固传热的影响;经验证,模拟结果与实测结果误差在1.7％以内.利用该模型定量分析了二冷强度对铸坯温度,凝固坯壳厚度和凝固终点的影响规律.结果表明,随着二冷强度的增大,二冷区内的铸坯表面中心温度降低,而进入空冷区后则逐渐趋于一致.二冷强度每增加10％,足辊段出口处温度平均降低8℃,二冷一段出口处温度平均降低10.75℃,二冷二段出口处温度平均降低10.75℃,二冷三段出口处温度平均降低9.75℃,铸坯凝固终点缩短约0.168m.     

马钢六流小方坯连铸机中间包内型优化水模试验

对我六流方坯连铸机Ｔ型中间包内腔优化的水模试验研究，在中间包内设置适当的纵向或横向挡墙，可以把大包注入的钢水较均匀地分配给各水口，减小各水口间的温差，尤其是解决了１，６流水口的低温状况，横向挡墙已在工业生产中采用，效果良好。     

小方坯连铸结晶器电磁搅拌磁场和流场的数似仿真

以连铸电磁搅拌器为研究对象,通过建立数学模型,模拟分析了结昌器磁场,感应电流,电磁力及流场分布,发现结晶器电磁搅拌效果受外加磁场强度,结晶器铜板厚度,材料电导率影响,从而为优化Ｍ－ＥＭＳ工艺提供了理论依据。     

连铸结晶器内三维流场的研究

建立了包括Navier-Stokes方程及K-ε双方程模型的湍流数学模型,并利用SIMPLE方法,在计算机上求解出小方坯连铸结晶器内的三维流场,该流场与实验测定基本吻合。     

六流小方坯连铸中间包内型优化设计水模研究

通过水力学模型试验,研究了中间包内的流场和流动分布。研究表明：现场中间包内型结构欠合理。试验通过在中间包模型内加设V型档墙,并调整挡墙上开孔的数量、大小、倾角和位置来控制流体流动的方式,从而使流场得以改善,满足生产实际要求,保证了连铸机的正常操作和铸坯质量。     

系数的曲线拟合对求解连铸坯二维温度场精度的影响

对连铸坯温度场的二维传热微分方程的系数-密度、比热和传热系数进行曲线拟合,得到的各系数与温度的曲线方程代入传热微分方程中,采用控制容积法对连铸坯温度场进行求解.由模拟计算结果可知:分别用曲线拟合法和常系数法得到的结果相差较大(用常系数法得到的结果平均高出200℃),用曲线拟合法计算的结果更接近实测值.采用系数曲线拟合法可以很大程度提高温度场的计算精度.     

结晶器电磁搅拌对方坯质量的影响

主要测定6机6流小方坯连铸机结晶器内磁感应强度的分布,分析铸坯的低倍检验结果。结果表明：电流和频率、浇注的钢种对结晶器电磁搅拌的使用效果有较大的影响。为了保证各流铸坯质量一致,必须对各流结晶器内的磁感应强度经常进行测定。     

用控制容积法求解连铸方坯温度场

控制容积法是求解温度场微分方程中采用的离散化方法之一，其基本思想是将计算域分成互不重叠的控制容积单元，使每一个网格结点都由一个控制容积单元所包围，这个控制容积单元在单位时间内接受(传出)的热量仅与其邻边的单元有关，并等于邻边单元通过界面传出(传入)的热量总和。本通过对传热微分方程的变换处理，采用控制容积法推导出可实现计算机求解的差分矩阵方程，编写出计算机求解程序。在给出边界条件的情况下，求解出铸坯的温度场。     

连铸矩形坯二次冷却水系统的工艺方案

以上钢三厂1#连铸机二次冷却系统改造为研究对象，应用连铸工艺理论，结合该厂多年实际生产经验研制了矩形坯连铸机二次冷却水系统的工艺方案，其中配水模式的确定、配水参数的处理充分体现出工程化的思想．经一年半的实际生产验证，本方案是成功的，给工厂带来了良好的经济效益．     

Establishment and Application of A Mathematical Model for Rectangular Billet Continuos Casting

A two dimension unsteady heat transfer model is established for rectangular billet casting. Solidification process of liquid steel in secondary cooling zone was analyzed using direct difference method. The influence of operation parameters including casting speed and temperature of liquid steel was investigated. Experimental results have been used for increasing the casting speed.     

炼钢 -连铸组浇计划的两阶段求解算法

根据炼钢 -连铸组浇计划当浇次数已知、无剩余炉的组浇计划模型的求解算法 ,本研究给出当浇次数未知、有剩余炉的组浇计划模型的求解算法     

铝合金铸件的金属型铸造

本以典型零件为例，探讨了用金属型铸造铝合金铸件的设计方案，说明了金属型铸造在铸件生产中广泛的应用前景。     

Numerical Simulation and Prediction for Sticking Type Breakout Behavior in Slab Contiuous Casting

A two-dimensional heat transfer model was developed to calculate the mould wall temperature field under normal operations condition and to determine its changing behavior when breakout occured. On the numerical simulation of sticking type breakout process and the breakout related wall temperature evolution, parameters of prediction were suggested.     

连铸方坯动态轻压下位置

为准确确定铸坯凝固末端的位置,合理选择压下区域,为实施动态轻压下提供有效技术手段,利用数值模拟方法计算某炼钢厂2#铸机连铸方坯中温度场,用传热模型分析了45#钢在某工艺下的铸坯温度分布图。固相率0.3为轻压下初始点,压下区间总长度为10 m且拉速0.76 m/min时的压下量为0.7 mm/m。     

方坯连铸凝固传热数值模拟及二冷动态控制

二冷是影响连铸机生产和铸坯质量的重要因素,针对连铸二冷区的均匀冷却问题,建立了方坯连铸机数学模型,其中包括铸坯凝固传热模型和二冷配水控制模型．采用二维有限元差分法求解凝固传热模型,分析了铸流在二冷区的凝固过程中温度场分布和凝固坯壳厚度,为建立二冷控制模型提供了依据和输入数据．建立了基于中间包钢水连续测温和有效拉速实现二冷动态前馈控制模型。该控制模型成功应用于实际铸机的二冷配水,应用结果表明：二冷动态控制模型具有比传统二冷配水控制模型更好的控制效果,铸坯质量有了明显提高．