收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

连铸结晶器热、力在线检测技术及其应用基础研究

王旭东  
【摘要】: 结晶器是钢水凝固成型的核心设备,承担着导热、支撑、约束、润滑和脱模等作用,其内部的传热和摩擦直接决定铸坯的表面裂纹和漏钢,是实现高效连铸的关键因素。促进结晶器与铸坯间形成良好、稳定的传热和润滑条件,对钢水的初期凝固和摩擦行为进行在线调控,是保证铸坯质量的工艺要求,同时也是保障连铸机稳定运行、高效生产的前提。今后连铸技术的发展,将更加依赖于生产过程的自动控制水平,因此,开发结晶器热学、力学行为在线检测的新技术、新方法,研究结晶器在线监控的基础理论及其实现途径,对进一步丰富、发展结晶器过程的基础理论及其监控实践,均有重要意义。 本文以连铸结晶器为研究对象,围绕结晶器热、力在线监控技术的应用基础问题,对结晶器传热和摩擦行为的在线检测、数值计算及其应用方法进行研究。首先,基于结晶器液压振动装置,从理论分析和实验研究两方面入手,研究开发液压振动条件下摩擦力检测的理论模型和检测方法,设计相关的软件和硬件,开发适于现场应用的摩擦力在线检测系统;其次,以实测的结晶器摩擦力数据为基础,探索结晶器摩擦力的应用方法,开发针对摩擦力异常预报的模型及相应软件;最后,依据圆坯连铸结晶器实测的温度和热流数据,借助结晶器传热反问题模型,同时结合人工神经元网络技术,建立符合实际工况条件下的结晶器传热耦合计算模型,研究开发基于实测温度数据的结晶器传热计算方法。 基于板坯连铸结晶器液压振动装置,从分析结晶器振动的受力状态入手,建立了结晶器振动的受力模型,结合现场具体的检测条件和环境,确立摩擦力在线检测的理论基础和总体思路。运用粒子群优化方法,建立了振动系统空振参数的实时优化模型。针对本文研究的问题,研究了算法的具体实现及收敛性能,并对算法的优化结果进行了测试和评价。以上述工作为基础,自行设计、构建摩擦力检测系统的硬件和软件,开发出适于在线应用的摩擦力在线检测系统,实现了瞬态结晶器摩擦力的在线连续、稳定、自动检测。以现场实测的摩擦力数据为基础,研究了不同参数与振动方式下的摩擦力周期变化行为、特征值、负滑脱等参数的变化规律;同时分析了非正弦振动波形的特点,并对液压振动装置的工作特性及振动状态的评价方法进行了初步探讨。 基于功率法测得的板坯连铸结晶器摩擦力数据,结合生产现场的异常记录,对各类异常发生时摩擦力的反应及特征进行分析和统计,结果显示,摩擦力能够对漏钢、水口断裂及液位剧烈波动等异常作出反应,其均方根在0.8~4kN范围内变化。以此为基础,采用人工神经元网络技术,并对摩擦力信号的典型特征进行模式识别,建立了摩擦力异常预报模型,开发出摩擦力异常预报软件。对应连铸现场的异常记录,利用软件对各类结晶器异常进行离线预报,结果表明:软件能够对结晶器液位波动、漏钢、水口断裂及其他异常做出预报,并具有一定的提前量,运行速度满足在线预报的要求。 基于圆坯连铸结晶器温度和热流在线实测数据,开发针对实测数据的结晶器传热计算方法。利用传热反问题模型模拟实际条件下结晶器内部的传热行为,同时采用神经元网络求解结晶器传热反问题,建立了传热反问题—神经网—正问题的结晶器传热计算耦合模型。利用模型对在线检测的连续瞬时数据进行计算,表明将神经元网络与传热数值计算结合的方法可用于结晶器传热计算,能够真实反映圆坯结晶器传热的非均匀特性,计算的精度与速度基本满足在线实时计算的要求。正常工况下,在工艺参数稳定时,圆坯周向的局部热流和坯壳厚度并不恒定,周向导热决定坯壳的厚度分布,结晶器热流与坯壳厚度沿周向呈不均匀分布。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杜波;姚曼;王旭东;陈亚贤;张立;;基于实测数据连铸结晶器摩擦力影响因素研究[J];连铸;2004年03期
2 李岗;刘伟涛;许云华;;板坯连铸结晶器传热反算方法研究[J];特种铸造及有色合金;2007年04期
3 张炯明;王万军;赫冀成;;对电磁制动后连铸结晶器内流体流动的分析[J];连铸;1998年06期
4 庄秉寰;徐明昕;顾家麟;王华兵;庄一东;;新型化学热处理连铸结晶器铜壁的应用[J];连铸;2000年02期
5 魏天秀;;水口形状对连铸结晶器内流动状态的影响[J];钢铁;1984年07期
6 冯诚芝;;用“一维激光测速仪”对水平连铸结晶器模型内速度分布的测量[J];工业炉;1987年02期
7 刘光穆;;电磁制动对坯壳冲击和弯月面温度影响的研究[J];涟钢科技与管理;2006年01期
8 陈炎;;超低碳钢连铸结晶器保护渣的研究动向[J];钢铁研究;1992年05期
9 陈克;国内研制的喷淋冷却连铸结晶器热试成功[J];冶金设备;1992年01期
10 李冀英;韩传基;蔡开科;杨素波;严学模;;连铸结晶器液面波动的模拟[J];北京科技大学学报;1998年03期
11 王爱兰;刘平;云霞;;连铸结晶器保护渣渣圈的探讨[J];包钢科技;2006年S1期
12 师强;;连铸用结晶器再制造技术及实践[J];重型机械;2010年06期
13 靳书林;袁丽丹;;稀土在连铸结晶器内的加入方法及作用规律[J];钢铁;1992年03期
14 雷霆;何俊范;;特殊钢方坯连铸结晶器内的速度场及水口形式的研究[J];昆明理工大学学报(理工版);1993年04期
15 马福昌;;结晶器内喂稀土丝的方法及作用[J];连铸;1999年05期
16 李佩璋;;国内钢中稀土应用步入新阶段——记“全国连铸结晶器添加稀土新技术研讨会”[J];稀土信息;2006年09期
17 沙明红;郑贤淑;;连续铸钢过程中结晶器的传热研究[J];钢铁研究学报;2007年03期
18 张凤禄,蒋智;连铸结晶器熔池内三维流场的研究[J];北京科技大学学报;1985年03期
19 毛斌荣;王新国;王世郁;曹同乐;傅春刚;赵茂山;戴殿珠;赵桂萍;;板坯连铸结晶器电磁制动技术[J];连铸;1998年01期
20 王义新;;信钢连铸结晶器冷却水的改造[J];连铸;2001年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金焰;张超;吕忠友;彭艳;;氧化锌避雷器(MOA)在线检测方法分析[A];第十四届全国煤矿自动化学术年会暨中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2004年
2 李澄;陈宏芳;许咨宗;张子平;伍健;;一个简便的径迹室读出系统在线检测方法[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(二)[C];1994年
3 王书鹤;王宁;;沉降罐原油含水率在线检测的研究与实现[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
4 葛军;;GIS局部放电的超宽频检测探讨[A];华东六省一市电机(电力)工程学会输配电技术研讨会2006年年会论文集[C];2006年
5 葛军;;GIS局部放电的超宽频检测探讨[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
6 王阿虎;;烧结机料层厚度检测仪的研制开发及应用[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
7 李孟杰;李美萱;;海底管道减阻增输及在线检测技术[A];2008年度海洋工程学术会议论文集[C];2008年
8 胡咏梅;曹景森;;碱液浓度控制算法研究[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
9 毕明树;周一卉;刘润杰;由宏新;;安全阀在线检测技术与装备研制[A];第六届全国压力容器学术会议压力容器先进技术精选集[C];2005年
10 贾晨;白羽;;220kV电容型设备绝缘在线监测系统软件及传输系统功能改造[A];高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设——吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王旭东;连铸结晶器热、力在线检测技术及其应用基础研究[D];大连理工大学;2008年
2 臧欣阳;板坯连铸结晶器内传热与摩擦行为研究[D];大连理工大学;2009年
3 倪冰;板坯连铸结晶器内钢液吹氩过程数学物理模拟[D];东北大学;2009年
4 曾平;摩擦力变化式压电惯性驱动机构的研究[D];吉林大学;2006年
5 康丽;电磁软接触连铸结晶器内多物理场耦合数值模拟研究[D];东北大学;2008年
6 葛旭萌;自絮凝酵母颗粒在线表征与发酵过程动力学[D];大连理工大学;2005年
7 张玉梅;基于多尺度分析的圆度误差在线检测研究[D];吉林大学;2009年
8 姜长泓;轨道车辆轮轴故障检测系统研究[D];吉林大学;2006年
9 魏薇;基于免疫原理在线检测和解决下一代网络业务冲突方法的研究[D];北京邮电大学;2006年
10 王辉;飞行模拟器操纵负荷系统关键技术及原理样机研制[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张德新;乳化液浓度的超声波检测装置研究[D];山东科技大学;2005年
2 王化月;成套开关设备在线检测系统的研究[D];江苏大学;2008年
3 林国栋;粮食水分在线检测控制系统的研究[D];沈阳工业大学;2003年
4 陈姗;数控磨床外径在线检测系统研究[D];合肥工业大学;2004年
5 郑传荣;振速法在汽车变速器噪声在线检测中的应用研究[D];合肥工业大学;2004年
6 安磊;木材干燥应力在线检测方法的研究[D];北京林业大学;2007年
7 尹克伸;北京市电力公司主变压器局部放电在线检测方法研究[D];华北电力大学(北京);2009年
8 邹明;LED分谱检测与分选设备研究[D];武汉理工大学;2002年
9 雷宇;高温粗锌液流量智能检测仪表的开发[D];中南大学;2004年
10 蒲茜;外圆磨床在线检测系统软件设计[D];四川大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 胡鸿豪 李冰林 蔡志端 李世红;基于CCD在瓷砖厚度在线检测中的研究[N];广东建设报;2007年
2 胡晓玉;“我们就需要这样的产品”[N];中国纺织报;2007年
3 朱文英;川铁开发出在线检测微细夹杂物装置[N];世界金属导报;2001年
4 本报记者 路晓冰通讯员 江浩;煤质检测新技术 托起电力节能减排新平台[N];中国电力报;2007年
5 宁日;宁波有了安全阀在线检测[N];中国质量报;2008年
6 严兵 韦家飞;玉柴重型柴油机装试线竣工投产[N];中国工业报;2006年
7 严兵 韦家飞;国内最先进的重型柴油机装试线在玉柴竣工投产[N];经理日报;2006年
8 秦明敏;山东特检院罐底在线检测国内首创[N];科技日报;2007年
9 浙江春江轻纺集团 杨新勇;充分发挥自动络筒机在线检测功能提升产品质量[N];中国纺织报;2009年
10 孙运利;莱钢钢水气体含量实现在线检测[N];中国冶金报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978