收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

圆坯连铸凝固传热模型及二冷动态控制研究

王水根  
【摘要】:连铸二次冷却在连铸生产中占有非常重要的地位,二次冷却过程很大程度上影响着铸坯的热状态,进而影响铸坯凝固组织的形成。连铸坯中间裂纹、中心裂纹、偏析和鼓肚等缺陷的形成通常与不恰当的二次冷却有关。二次冷却系统应同时具有合理的铸机结构和冷却工艺制度,满足铸坯均匀冷却的要求。 本文针对某钢厂新建圆坯连铸机,建立了圆坯连铸二维传热数学模型。模型中采用变间距网格划分,并运用有限差分法离散求解。根据圆铸坯喷淋的实际情况,确定了喷嘴的有效喷淋系数;同时考虑圆坯圆周方向冷却的差异,将测试的平板水流密度分布结果转化为圆坯周向水流密度分布。 采用面向对象的编程语言Visual Basic开发了圆坯连铸二次冷却通用仿真软件(SSRBCC version1.0)。软件界面设计友好,操作简捷,人机交互动能力强,集成了仿真连铸过程、迭代反算二冷水量、水量公式回归及强大的数据后处理功能。应用开发的圆坯二冷仿真软件,结合冶金准则的要求,对铸机二冷结构和钢种冷却制度进行优化设计。分析了铸机过渡区域设计和圆坯二冷区周向喷嘴布置情况。在铸机结构确定后,结合37Mn2钢高温力学性能测试结果,反复优化调整二冷区水量,确定了相应钢种的二次冷却制度。在此基础上,分析了过热度、拉速和冷却强度等工艺参数对圆坯凝固的影响(铸坯温度、液心长度以及全凝固时间),探讨圆坯凝固的规律。 本研究还针对变拉速和变浇注温度的非稳态过程,开发了具有实时跟踪功能(分定坯长和定时间间隔跟踪)的圆坯二冷动态配水模型。模型中采用跟踪获得各冷却区虚拟拉速代替实际拉速进行配水,同时考虑钢液过热度变化对二冷水量的影响。从圆坯动态传热仿真计算结果看,采用虚拟拉速调控的二次冷却动态配水相比于静态配水更有利于稳定铸坯的热状态,对于提高铸坯质量,减少裂纹形成意义明显。 铸机投产后,对实际生产铸坯情况进行跟踪。跟踪结果表明,实测铸坯表面温度分布合理,二冷区表面温度基本呈平缓下降趋势;铸坯质量控制良好,尤其是铸坯裂纹缺陷得到很好控制。实际生产效果验证了铸机二冷系统结构设计、钢种二冷制度设计的合理性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 郑忠;占贤辉;罗小刚;;基于遗传算法的板坯连铸二冷配水优化方法[J];重庆大学学报;2008年12期
2 章香林;徐兆春;吴代平;;基于Ansys的连铸圆坯凝固过程的数值模拟[J];现代矿业;2010年09期
3 郭海新;连铸机检测技术的发展[J];鞍钢技术;1998年04期
4 ;包钢炼钢厂大方、圆坯连铸达到年产200万t水平[J];包钢科技;2005年04期
5 杨仕明;宝钢电炉圆(方)坯连铸计算机系统运行实践[J];宝钢技术;2000年06期
6 姚曼;吴翔宇;尹合壁;王旭东;;圆坯连铸结晶器热流研究[J];钢铁研究学报;2006年10期
7 陈超,徐尚义,景重阳,张兴中;天津钢管公司圆坯连铸二冷系统的分析[J];天津冶金;1994年04期
8 ;圆坯连铸的技术[J];重型机械;2008年01期
9 王世杰;陈宏华;;连铸红坯直轧的工艺实践[J];南方金属;2010年03期
10 刘继申;王辉斌;;小方坯连铸机二冷段改造及实心喷咀试验[J];湖南冶金;1989年02期
11 朱光义;;《无缝管空心方坯或圆坯连铸的最新工艺》[J];江苏冶金;1982年03期
12 李红卫;左著;龙云鑫;;高压气瓶管用圆管坯的质量控制[J];炼钢;2009年03期
13 杜锋,唐晓燕;连铸圆坯的质量及改善措施[J];上海金属;1998年05期
14 刘坤,冯亮花,赵连刚,仇圣桃;板坯连铸机二冷段的动态控制模型[J];钢铁研究学报;2005年02期
15 卫超,庞维诚;圆坯连铸温度场模拟[J];铸造;2002年02期
16 汪国才;史怀言;;车轮用钢生产的洁净度控制技术[J];中国冶金;2009年09期
17 李树庆;王永然;;P110级石油套管用圆坯的研制与开发[J];天津冶金;2009年04期
18 李明福;李海峰;;合金钢方坯连铸机圆坯改造实践[J];鄂钢科技;2008年01期
19 陶蓉;圆坯连铸PLC控制[J];安徽冶金科技职业学院学报;2005年04期
20 牟维国;;小方坯连铸机改产圆坯的理论与实践[J];连铸;1994年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王水根;陈登福;张健;张献光;张夫恩;宋立伟;;圆坯连铸凝固传热数学模型的研究[A];2010年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C];2010年
2 王水根;陈登福;张健;龙木军;张夫恩;宋立伟;;圆坯连铸二次冷却计算机通用仿真软件的开发[A];第十六届全国炼钢学术会议论文集[C];2010年
3 苏志坚;李德伟;丸川雄净;赫冀成;;电磁旋流水口在钢圆坯连铸中的作用[A];2011年第九届全国连铸学术会议论文集[C];2011年
4 米俊峰;张温永;王军;吴国庆;;φ800mm圆坯连铸机的设计特点和应用实践[A];圆坯大方坯连铸技术论文集[C];2009年
5 仝太钦;王忠英;孙志祥;蔡云腾;郑中保;;淮钢特殊钢大圆坯连铸工艺装备特点及其实践[A];2008年全国炼钢——连铸生产技术会议文集[C];2008年
6 李炳章;冯立军;鄢昌理;;成都无缝钢管厂大圆坯弧形连铸机基础自动化系统结构及控制策略[A];1999中国钢铁年会论文集(上)[C];1999年
7 朱献忠;;改进连铸机二冷段检修工艺提高连铸坯表面质量[A];“豫兴热风炉杯”2011曹妃甸绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备管理经验交流会论文集会刊[C];2011年
8 廖建云;冯科;陈登福;;方坯连铸二冷应力分析(二)——数学模型的求解[A];第八届全国连铸学术会议论文集[C];2007年
9 金珠梅;赫冀成;邸洪双;;变粘度法在金属流动凝固传热分析模型中的应用[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
10 ;说明[A];连铸二次冷却技术交流会论文汇编[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 马交成;连铸坯凝固过程传热模型与热应力场模型的研究及应用[D];东北大学 ;2009年
2 王文明;铝带坯双辊铸轧系统热力耦合行为及板形问题研究[D];中南大学;2007年
3 张林涛;不同结构型式连铸结晶器的电磁软接触特性研究[D];东北大学;2008年
4 徐荣军;连铸二冷水热传输及人工智能优化模型与控制[D];中国科学院上海冶金研究所;2000年
5 崔小朝;结晶器内钢水搅拌液固温耦合数值模拟与实验研究[D];燕山大学;2001年
6 盛义平;新型高速连铸结晶器的理论研究与实际应用[D];燕山大学;2007年
7 冯科;方坯连铸宏观传输现象复合数值模拟的研究[D];重庆大学;2004年
8 彭成章;铝双辊铸轧过程数值模拟及工艺因素对纯铝带坯显微组织的影响[D];中南大学;2004年
9 徐海伦;连铸异形坯冷却过程模拟仿真及优化[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王水根;圆坯连铸凝固传热模型及二冷动态控制研究[D];重庆大学;2010年
2 罗森;360mm×450mm大方坯连铸在线凝固传热模型的研究与应用[D];东北大学;2008年
3 李强生;中薄板坯连铸二冷动态控制模型的研究[D];辽宁科技大学;2009年
4 崔凤兰;旋流水口浇注结晶器内钢水流场温度场耦合数值模拟[D];太原科技大学;2009年
5 孙彦超;连铸板坯凝固传热及矫直过程中的力学行为分析[D];燕山大学;2011年
6 唐光星;基于传热反问题方法的连铸凝固传热数学建模研究[D];大连理工大学;2010年
7 陈斌斌;哈兹列特连铸铝合金板带凝固传热的数值模拟[D];郑州大学;2011年
8 杨晓东;板坯连铸凝固过程中温度与应力的有限元分析[D];重庆大学;2010年
9 刘强;异型坯连铸二冷传热模型研究及仿真软件开发[D];重庆大学;2011年
10 占贤辉;基于BP-GA算法的板坯连铸二冷水动态控制模型研究[D];重庆大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;高质量圆坯连铸生产的经验[N];世界金属导报;2010年
2 记者周军;攀钢方圆坯连铸关键技术研究进展顺利[N];中国冶金报;2009年
3 白海星 金太和 兰彩萍;马钢开发动车组车轮用钢[N];经济日报;2010年
4 孙洪利 杜琦铭;红外测温用铸坯表面水汽吹扫器获专利授权[N];中国冶金报;2010年
5 朱献忠;改进二冷段检修工艺 提高铸坯表面质量[N];中国冶金报;2011年
6 张如斌 陈志凌 刘鹏;有效提高连铸坯的表面和内部质量[N];中国冶金报;2006年
7 陈志凌 张如斌 刘鹏 李晋;全方位优化实现高效连铸[N];中国冶金报;2006年
8 中冶连铸专家组;连续铸钢新技术问答[N];中国冶金报;2003年
9 中冶连铸专家组;连续铸钢新技术问答[N];中国冶金报;2003年
10 肖英龙;连铸坯表面质量评价系统[N];世界金属导报;2002年
 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