连铸凝固传热过程的数值模拟

研究和开发了连铸凝固传热过程数值模拟程序,并以生产厂的铸坯为研究对象,计算了铸坯断面温度分布和凝固壳厚度,该模型考虑了结晶器表面散热的不均匀性,处理了凝固时相变所产生的结晶潜热,将计算出的断面温度、坯壳厚度等数据与生产实验测得的数据相比较,吻合性很好.他可用来优化连铸工艺参数,是进一步开发在线控制模型的基础.     

宝钢板坯连铸凝固与传热模型的开发

根据宝钢3号板坯连铸机的具体条件,建立了板坯连铸凝固传热数学模型,模型不仅具备对辊列设备、喷嘴布置的仿真,而且可以根据各种不同工艺条件计算铸坯温度场和凝固终点,经过现场测温与射钉试验,以及与引进日方的在线模型对比,其结果与该模型结果相当吻合。     

立弯式连铸过程的传热凝固及微观组织模拟研究

影响铸坯质量的因素有拉坯速度、浇注温度、二冷控制方式等。根据连续铸造过程的特点,以材料H13钢的立弯式连铸系统模型为研究对象,采用Pro CAST软件对其连续铸造过程中的温度分布、凝固进程及微观组织进行了模拟分析,研究了不同的拉坯速度、浇注温度和冷却条件对微观组织的影响。     

板坯连铸凝固传热过程的三维数值模拟

利用有限元软件CLACOSOFT对板坯连铸过程进行了三维传热数值模拟,计算了温度场及液固相的分布,在此基础上得到了对轻压下实施起关键作用的凝固末端的位置。模拟结果表明拉速的影响显著,拉速从1.5 m/min提高到2.2 m/min后,坯壳厚度减少7 mm。而连铸钢水过热度对凝固末端位置影响较小,过热度每增加10℃,凝固末端位置仅后移0.2～0.3 m。     

连铸圆坯凝固传热过程的数值模拟

研究和开发了连铸凝固传热过程数值模拟程序,并以圆铸坯为研究对象,计算了铸坯表面温度分布和凝固壳厚度,用该模型处理了凝固时相变所产生的结晶潜热.结果表明,计算出的表面温度、坯壳厚度等数据与实验数据相符合,并且对生产实践有较好的指导作用.它可用来优化连铸工艺参数.是进一步开发在线控制模型的基础.     

连铸大方坯凝固传热过程的数值模拟

基于凝固传热学基本理论，建立了大方坯凝固传热数学模型。该模型根据糊状区溶质传输和反扩散理论，基于变热物性参数，采用钢中多组元成分的百分含量计算液、固相线温度。以实际铸坯为对象，以二冷区铸坯表面实际水流密度分布和辊子接触传热为边界条件，充分考虑二冷区的四种不同的换热状况，研究连铸大方坯三维温度场。计算结果与实测温度吻合。     

连铸大方坯凝固传热过程的数值模拟

基于凝固传热学基本理论,建立了大方坯凝固传热数学模型。该模型根据糊状区溶质传输和反扩散理论,基于变热物性参数,采用钢中多组元成分的百分含量计算液、固相线温度。以实际铸坯为对象,以二冷区铸坯表面实际水流密度分布和辊子接触传热为边界条件,充分考虑二冷区的四种不同的换热状况,研究连铸大方坯三维温度场。计算结果与实测温度吻合。     

连铸坯凝固传热数学模型的研究

以永兴钢厂1号方坯连铸机为研究对象，建立连铸坯凝固传热数学模型。对铸坯表面温度进行实测，取得了实测与模型计算基本吻合的结果。再与现场生产实际结合，优化二次冷却制度，铸坯质量得到明显提高，适应下一步开发其它钢种的需要。     

连铸坯凝固传热数学模型的研究

建立连铸坯凝固传热数学模型，利用现场实测数据对所建模型进行了验证，并对影响铸坯温度和坯壳厚度的拉坯速度、浇注温度、二冷区水量等因素进行了分析。结果表明：模型的计算精度满足实际生产的需要，影响因素中，拉坯速度和二冷区水量对铸坯温度和坯壳厚度的影响最大。因此调节拉速，改善二冷区制度是铸坯生产工艺中的重要操作。     

微合金钢连铸方坯凝固传热过程数值模拟

针对微合金钢方坯连铸过程拉速波动大,二次冷却区水量分配均匀性低的实际问题,本文运用有限元法建立了针对目标钢种连铸过程的二维非稳态凝固传热数学模型。在计算相图技术的基础上首先明确了覆盖连铸全流程温度范围内的钢种热物性参数变化规律与凝固特性,并以此为输入参数,结合实际连铸过程工艺参数进行了计算求解,定量化分析了浇铸温度、拉速对铸坯凝固传热过程的影响。结果表明,相对于拉速,浇铸温度的提高对铸坯表面温度的影响不大。当拉速从0.50 m/min提高到0.55、0.60 m/min时,矫直点处铸坯宽面中心温度依次提高33.7、28.6℃,角部温度依次提高21.8、19.1℃,但回温过大的现象依然存在,需要进一步通过调整水量分配的研究来改善。     

板坯连铸凝固传热数学模型的研究与开发

以二维非稳态凝固传热数学模型为理论基础,结合铸坯在连铸过程中的冷却规律,建立了连铸机凝固传热有限差分数学模型。利用Visual Basic 6.0语言编程,开发出了模拟凝固传热的通用仿真软件,并利用SCIT-1M红外测温仪采集铸坯表面温度,对结果进行验证,误差范围在0.4%~1.1%之间,说明仿真结果真实可靠。     

大方坯连铸在线凝固传热模型的开发与应用

作为大方坯动态轻压下技术的核心模型,在线凝固传热模型为动态二冷控制模型和动态轻压下模型提供可靠而准确过程跟踪数据,为动态轻压下技术的有效实施提供保障。结合攀钢2号国产化大方坯铸机上建立的在线凝固传热模型,在此基础上进行了现场实际测温检验和应用,结果表明实测与计算的偏差小于1%,说明计算结果真实可靠,可满足在线计算要求。     

HRB400钢热物性参数对小方坯连铸凝固传热模型影响的研究

针对热物性参数的取值直接影响数值模拟连铸凝固传热计算精度的问题,以某钢铁公司小方坯连铸段生产线为参考,利用大型有限元软件ANSYS建立了HRB400钢的小方坯连铸过程温度场,比较了传统方法,日本学者早期低碳钢试验数据及商用金属材料性能软件JMatPro等3种热物性参数选取对模拟精度的影响,并对铸坯凝固过程温度变化分析,结果表明:(1)采用JMatPro相平衡计算出的HRB400热物性参数可使模拟值与实测值相对误差控制在5%范围内,满足分析精度要求;(2)在明确热物性参数选取方法后,分析了在现行工艺条件下,小方坯在连铸凝固过程中的温度及壳厚变化趋势,提出了解决角部温降的措施及提高拉速的方法。通过对连铸过程的数值模拟,对连铸过程的优化具有一定的指导意义。     

连铸板坯热送过程传热模型的研究

依据武钢现场条件,建立连铸板坯(230mm×1300mm、250mm×1500mm)热过程传热数学模型,探讨连铸工艺参数对铸坯热状态的影响。它可应用于连铸坯“传搁时间表”的制定,为连铸坯热送热装提供装炉温度的查询依据。     

基于Matlab的板坯连铸凝固传热过程及热损失研究

基于Matlab数值计算,对板坯连铸凝固传热问题进行研究,得到随板坯厚度及其与结晶器弯月面距离变化的板坯温度场分布,通过拟合得到板坯凝固点末端位置与二冷总供水流量、过热温度和拉坯速度的关系式,分析二冷区水量分配比对结晶器和二冷区内单位长度板坯热损失率和板坯表面温度梯度的影响。结果表明：板坯温度随冷却阶段的不同其温度变化趋势显著不同;随着过热温度和拉坯速度的增大、二冷总供水流量的减小,板坯凝固点末端位置增大;拉坯速度对板坯凝固点末端位置的影响最为显著,其次是二冷总供水流量,过热温度对其影响较小。通过适当调整二冷区内水量分配比可实现降低板坯表面温度梯度和较少热损失率的折衷,从而在提高板坯质量的同时也提高其蓄能,以实现板坯连铸过程的节能。所得结果能对板坯连铸凝固过程的参数设计和动态运行提供依据和理论指导。     

连铸圆坯凝固传热数学模型

建立了一维非稳态连铸圆坯凝固传热数学模型.运用有限差分法求解并编制了计算机程序。经与实测数据比较,模型具有可靠性。可运用此数学模型预报连铸各参数的冶金效果,如铸坯的温度场、液芯长度、凝固壳厚度等。     

圆坯水平连铸凝固传热过程数学模拟及分析

根据成都无缝钢管厂水平连铸的生产实践，建立了较大断面铸坯凝固传热过程数学模型。通过数学模拟仿真，找出铸坯在结晶器和喷水区内凝固传热过程的温度场变化，凝壳生长规律及液芯长度等与浇注参数（拉速，浇注温度）的关系。     

45钢连铸大方坯凝固过程数值模拟

根据240mm×280mm 45钢的实际生产条件,建立基于射钉和测温的方坯凝固传热数学模型.分析了拉速、过热度、二冷强度等参数对铸坯温度和凝固坯壳厚度的影响.结果表明,拉速是主要影响因素.拉速增大0.1m/min,铸坯表面中间温度平均升高35℃左右,空冷区内中心温度明显增大,凝固终点后移2.25m左右.     

连铸凝固传热全过程数值模拟与控制

基于传热学、凝固理论、熔渣理论,建立了凝固传热有限差分数值模型,对连铸全过程进行热状态、凝固状态分析及工艺控制,模型考虑了钢的热物性参数随温度变化的关系.并根据连铸冶金准则和目标温度控制进行二冷优化,获得合理的温度分布和二冷水量分布,实现最佳铸坯品质,同时针对不同钢种的凝固特点,对保护渣性能进行设计.计算值同现场实测数据进行对比,有较好的一致性.最后研究了浇注温度、拉坯速度、二冷配水等工艺参数对铸坯表面温度、液芯长度和凝固坯壳厚度的影响,以及浇注工艺对连铸保护渣指标的影响.     

重轨钢大方坯连铸过程中凝固传热和坯壳生长的数值模拟

采用有限元方法,对某钢厂的大方坯连铸机的凝固传热情况以及坯壳凝固生长进行了数值模拟,并通过现场数据对模型进行了验证.以此为依据,对该钢厂新建的重轨钢大方坯在不同的拉速和过热度条件下的凝固过程温度场分布情况、坯壳生长规律和凝固分率进行了预测性的模拟研究,从而为新建的重轨钢大方坯连铸机的结晶器和二冷区冷却制度的制定提供理论依据.