大方坯连铸温度场动态仿真系统的开发与应用

基于凝固传热学基本理论与对大方坯连铸工况进行分析，建立了大方坯动态铸坯温度场跟踪模型、动态工况模型和设备与工艺参数库，开发了大方坯连铸温度场动态仿真系统。利用包钢新建大方坯连铸机仿真系统对20^#，45^#，U75V三个钢种在不同工况下的温度场进行了模拟。射钉实验证明，仿真结果达到工艺要求的精度，仿真系统能够真实准确地模拟连铸浇铸全过程中铸坯温度场分布，再现大方坯浇铸的动态过程，并精确计算大方坯连铸的凝固终点位置，为大方坯动态二冷配水与动态轻压下新技术的在线控制系统的应用提供了重要技术支持。该仿真系统设计界面友好、操作简捷，可作为生产过程中工艺参数优化和离线仿真的有效平台。     

小方坯连铸过程实时温度场预报模型的开发

基于凝固传热学基本理论和对小方坯连铸工况的分析,采用二维有限差分法建立了小方坯连铸过程实时温度场预报模型,并自主开发了计算程序。通过调试,验证了该模型的实用性和准确性,实现了生产过程中小方坯温度场的实时预报,为动态配水及动态轻压下技术的开发打下了基础。     

小方坯连铸过程温度场和流场的实时模拟

为了寻求在瞬态下仍然有效的实时模拟模型,以便模拟连铸的全过程,基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）方法和Lam-Bremhorst低雷诺数k-ε方程,建立了考虑湍流的传热和流体流动的实时模拟模型.该模型有效地实现了移动计算域下的动态网格扩展,可以模拟从拉坯到切割坯连铸全过程的温度场与流场的变化.作为实例,X70钢小方坯的模拟效果与实验验证吻合很好.     

小方坯连铸

概述1.1连铸发展概况世界上第一台浇注钢水的试验连铸机由德国人容汉斯40年代在德国建成，当时就已提出振动的水冷结晶器、浸入式水口和保护浇注等技术，这为现代连铸机奠定了基础。50年代，连续铸钢进入工业性试验阶段，在前苏联、英国、意大利、加拿大等国建成了试验连铸机，浇注的最小断面50mm×50mm，最大断面180min×800mm。60年代，连续铸钢进入工业应用阶段．不少工厂相继建成了连铸机，除立式连铸机外，出现了立弯式板坯连铸机、弧型板坯连铸机、弧形小方坯连铸机、圆坯连铸机、工字梁连铸机和离心旋转生产管坯的立式连铸机。英国谢…     

影响弧形小方坯结晶器温度场的因素分析

根据现场实际工艺条件，建立弧形小方坯结晶器二维非稳态传热的数学模型，采有限单元法求解温度场；并分析、讨论钢水含碳量、冷却水的流带和温度以及铜壁厚度对温度分布的影响。     

板坯连铸温度场实时仿真系统的研究和实现

主要介绍板坯连铸温度场实时仿真系统的组成、功能及实现,并利用在线生产数据对仿真结果进行了比较和验证,结果表明该仿真系统可以真实再现连铸生产实际浇铸过程中的各种情况,为研究人员及操作人员提供了很好的模拟工具和基础平台。     

板坯连铸结晶器铜板温度场有限元仿真研究

采用MSC．Marc 2005r2有限元分析软件，基于某钢厂板坯连铸结晶器铜板冷却参数的优化改造，对优化前后的宽面铜板温度场进行了二维数值仿真研究，并结合仿真计算结果，讨论了铜板冷却参数对其温度场的影响效果，为结晶器铜板冷却参数（包括水槽几何结构和冷却水量）的优化设计提供了有力的分析工具．     

连铸小方坯气泡问题

调查研究了鞍钢第二炼钢厂连铸小方坯的气泡缺陷。提出中间包的胶泥、绝热板不干,导致开浇初期钢中[H]高是造成铸坯气泡的主要原因,采取烘烤中间包,可有效地减轻气泡。     

小方坯连铸的节能降耗

本文从钢水罐采用滑动水口,中间罐使用绝热板和炭化稻壳的角度,叙述了小方坯连铸的节能降耗情况。     

小方坯连铸中间包用耐火材料

讨论了小坯连铸中间包用耐火材料的部分品种及性能要求，为小方坯连铸中间包用耐火材料的选择提供了参考。     

特钢小方坯连铸自动化控制系统

本文从浇钢设备、保护渣自动加入、铸坯切割、二次冷却以及铸坯质量跟踪等方面,介绍了特钢小方坯连铸自动化控制系统．     

连铸结晶器内矩形坯的温度场模拟

利用有限元法建立了结晶器内轴承钢矩形坯温度场数学模型.采用了随温度变化的热物性参数,并且在边界条件中采用平均热流、瞬时热流及角部气隙等对比分析,研究了不同边界条件下矩形坯的温度场和坯壳厚度.模拟结果表明:不考虑角部气隙时,采用平均热流边界条件时矩形坯的温度范围要比采用瞬时热流时范围大;考虑角部气隙时,温度范围相差不大;角部气隙只对角部区域的温度有影响,而对芯部、宽面中心、窄面中心等区域基本没有影响;气隙降低了坯壳表面的换热,使得角部坯壳厚度要比不考虑角部气隙时平均小6～7mm左右,在距离角部30mm处出现热节区.     

安钢小方坯连铸高效化改造

介绍了安阳钢铁集团有限公司（以下简称安钢）二炼小方坯基本情况,高效化改造的原因,所采取的主要技术措施,以及实施高效改造后取得的效果。     

小方坯连铸工艺的优化

本文分析了我国小方坯连铸工艺的现状及与国外的差距，指出我国连铸水平不高的主要原因是工艺优化问题，通过炼钢与轧钢单体技术的提高，实现整个工艺的优化。     

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。