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板坯连铸凝固传热及压下位置预报模型的研究

魏勇  
【摘要】: 随着用户对钢材品质要求的日益提高,如何提高产品质量是当今钢铁界的重要课题。中心偏析、中心疏松等内部缺陷会对钢材的质量产生严重影响。轻压下技术可以很好地改善铸坯的内部质量,其主要技术参数有压下位置、压下量和压下率。本文主要研究如何确定不同工况下的压下位置。在对某钢厂3#连铸机调研的基础上,建立了板坯凝固过程的二维非稳态传热模型,并用有限差分法对模型进行了求解。通过铸坯表面一系列监控点的“表面测温”,对模型的精确性进行了验证。根据验证后模型的计算结果分析了拉速、过热度及铸坯断面尺寸对铸坯温度场的影响。同时应用凝固传热模型建立了二冷水控制和压下位置预报模型,分析了拉速、过热度对压下位置的影响,并用JAVA语言编写了界面友好的应用软件。 模拟计算结果表明:拉速对铸坯表面温度、中心温度有显著影响,在其他参数不变情况下提高拉速,铸坯中心面的等温线将快速向表面移动,使得铸坯表面温度升高,拉速每提高0.1m/min,表面温度升高约15℃;过热度对铸坯表面温度、中心温度影响较小,过热度每增加5℃,表面温度、中心温度升高约4℃,在二冷区末端过热度对中心温度的影响更小;铸坯厚度对中心温度和表面温度都有一定的影响,对表面温度的影响主要集中在空冷区,对中心温度的影响则从二冷末端开始变得较为显著。 对压下位置影响因素的分析表明:拉速是影响压下位置的主要因素,拉速每提高0.1m/min,液相穴末端位置沿拉坯方向延伸1.8m,且压下区间的宽度随拉速的提高明显增加。过热度对压下位置影响很小,过热度升高,压下位置沿拉坯方向缓慢移动,压下区间宽度则随过热度增加而减小。


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