大圆坯连铸二冷配水设计模型的开发
《2024年特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》范文
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》篇一一、引言随着钢铁工业的快速发展，特厚矩形坯连铸机作为钢铁生产中的重要设备，其生产效率和产品质量直接影响到整个钢铁企业的经济效益。
二冷配水工艺作为连铸机的重要环节，对于提高铸坯质量、减少废品率具有关键作用。
本文将重点研究特厚矩形坯连铸机的二冷配水工艺，旨在通过深入研究和优化该工艺，进一步提高铸坯质量和生产效率。
二、特厚矩形坯连铸机概述特厚矩形坯连铸机是钢铁生产中用于生产特厚矩形坯的重要设备。
其工作原理是通过高温熔融的钢水在结晶器中凝固成坯壳，然后经过二次冷却、三次冷却等过程，最终形成所需的特厚矩形坯。
其中，二冷配水工艺是连铸机的重要环节，对铸坯的质量和尺寸精度具有重要影响。
三、二冷配水工艺现状及问题目前，特厚矩形坯连铸机的二冷配水工艺主要采用喷水冷却方式。
然而，在实际生产过程中，存在以下问题：1. 配水不均匀：由于喷嘴布置不合理、水流分布不均等原因，导致铸坯在二冷区冷却不均匀，容易造成铸坯变形、裂纹等质量问题。
2. 配水系统维护困难：喷嘴易堵塞、磨损，导致配水效果下降，影响铸坯质量。
3. 能源浪费：喷水冷却需要消耗大量水资源和电能，存在能源浪费问题。
四、二冷配水工艺优化措施针对上述问题，本文提出以下二冷配水工艺优化措施：1. 优化喷嘴布置：通过优化喷嘴的布局和角度，确保水流在二冷区均匀分布，避免铸坯冷却不均的问题。
2. 引入智能配水系统：通过引入智能控制系统，实现二冷配水的自动调节和优化，提高配水系统的稳定性和可靠性。
3. 优化水质处理：对水质进行优化处理，减少喷嘴堵塞和磨损，延长喷嘴使用寿命，提高配水效果。
4. 节能减排：通过改进冷却水的循环利用，减少水资源和电能的消耗，实现节能减排。
五、结论通过对特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究和优化，可以显著提高铸坯的质量和尺寸精度，降低废品率。
同时，优化措施的实施还可以减少能源消耗和环境污染，实现钢铁生产的可持续发展。
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》范文
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》篇一一、引言随着钢铁工业的快速发展，特厚矩形坯连铸机作为钢铁生产中的重要设备，其生产效率和产品质量直接影响到整个钢铁企业的经济效益。
二冷配水工艺作为连铸机的重要环节，对于保证铸坯的质量、防止裂纹和内部缺陷具有至关重要的作用。
因此，对特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺进行研究，对于提高钢铁生产效率和产品质量具有重要意义。
二、特厚矩形坯连铸机概述特厚矩形坯连铸机是钢铁生产中的关键设备，其工作原理主要是将钢水通过结晶器凝固成一定形状和尺寸的铸坯。
在连铸过程中，二冷配水工艺是影响铸坯质量的重要因素。
二冷配水工艺的主要作用是控制铸坯在二次冷却区的冷却速度和温度分布，以获得理想的铸坯质量和避免裂纹等缺陷。
三、二冷配水工艺的研究现状目前，国内外学者对连铸机二冷配水工艺进行了大量研究。
研究主要集中在如何通过优化配水策略、改进配水装置和调整配水参数等方式，提高二冷配水的效果。
然而，针对特厚矩形坯连铸机的二冷配水工艺研究尚不够深入，特别是在配水系统的设计、优化和控制策略等方面仍需进一步研究。
四、特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究内容本研究主要针对特厚矩形坯连铸机的二冷配水工艺展开研究，重点研究内容包括：1. 配水系统设计：根据特厚矩形坯的特点和连铸机的工艺要求，设计合理的二冷配水系统，包括喷嘴选型、喷嘴布置、管道设计等。
2. 配水策略优化：通过分析二冷区的热力学行为和铸坯的冷却过程，确定合理的配水策略，包括喷水量、喷水速度、喷水方式等。
3. 控制系统开发：开发二冷配水控制系统，实现配水参数的实时调整和优化，以适应不同的连铸工艺要求。
4. 实验验证：通过实际生产过程中的实验验证，对二冷配水工艺的效果进行评估和优化。
五、研究方法与技术路线1. 理论分析：通过对特厚矩形坯连铸机的工艺流程和二冷配水工艺进行理论分析，确定研究的方向和重点。
2. 数值模拟：利用计算流体力学和传热学原理，对二冷区的流场、温度场和应力场进行数值模拟，为配水系统的设计和优化提供依据。
北京科技大学科技成果——连铸二冷配水模型及自动控制技术
北京科技大学科技成果——连铸二冷配水模型及自
动控制技术
成果简介
连铸二次冷却对铸坯的表面与内部质量具有显著的影响。
欲得到优质铸坯，重要的是合理地控制浇铸过程铸坯温度，而连铸二冷配水的目的是均匀冷却铸坯，使铸坯表面温度保持在允许的范围内，对提高连铸坯的质量和连铸生产具有重要的作用。
原冶金部科技司将此项目列为“八五”攻关课题“大型连铸机自动控制系统的研究开发”中一个重要研究课题，主要是以济钢板坯连铸机二冷控制为研究对象，应用二维传热数学模型，建立了板坯连铸机二冷配水计算模型，编制了二冷配水计算软件，完成了对不同钢种和断面的连铸冷却的配水计算和控制系统，实现了对连铸二冷配水的在线控制。
本项目主要用在板坯、矩形坯、方坯连铸机二冷配水控制系统，结合现场具体条件，利用传热学基本原理建立凝固传热数学模型和计算软件，计算配水参数，实现二冷水自动控制，从而确保连铸机高的产量和良好的质量。
经济效益及市场分析
本项目自1995年开发以来已与多家钢厂合作，如济钢、武钢、鞍钢等，连铸二冷配水自动控制系统投入应用后，铸坯质量明显改善，效果非常显著。
圆坯连铸动态二冷水控制模型的研究
回路 。
二 冷水水 量 控制使 由结晶器 出来 的液 芯钢 坯在 结 晶器 中进行 初步 凝 固后 ，进入 二冷 区。 莱钢 板坯 连铸 机 二冷 区主要 包括 足辊 、一 段 、二段 、三 段 。调节 方式 分为 手动 和 自动 方式 。 其 中 自动方 式时 ，在每 流 的一段 、二段 、三段 根据拉 矫机 速度按 配水 数学模 型公 式 由Ｐ Ｌ Ｃ 计算 出水量来进行Ｐ Ｉ Ｄ 控制。足辊水量不安装调节阀，按模型给出的设定值手动微调。手动方式输 出Ｍ ｖ 值不经 过Ｐ Ｉ Ｄ 运算 ，通过 操作人 员操 作 鼠标 （ 或键 盘） 改变 值 ，调 节 阀门开度 。在 计算机 系统 故障时 也可用控 制柜上 的后各 手操 器实行 人工手动 调节 。手／ 自动 为无扰切 换 。 水量 调节关 系式为 ： ‘
Ｉ 一 学 熏燕…………………………．
圆坯连铸 动Biblioteka 二冷 水控制模 型的研 究 山钢 集 团莱芜分公 司 自 动化部 毕研 然
【 摘要 】二次冷却水控制是连铸 生产 中的一项核心技术 ，二次冷却水控制的效果直接影响到最终板 坯质 量的优 劣。因此，Ｚ － 冷水控制模型 的研 究与应用也 显得尤为重要 。 本 文主要针对莱 钢圆坯连铸机 ，对二冷水控制模型进行深入的分析与研 究。
【 关键词 】圆坯连铸机 ；二次冷却 ；控制模型
１ ． 概 述
目前 ， 国 内钢 厂 的 铸 坯 生 产 大 多 都 采 用 立 弯梁 式连 铸机 ，该类 型 的连铸 机 从浇 注 到 成材 需要经 过两 次 水冷 却 ，即 一次 冷却 和 二 次冷 却 。一 次冷 却 是 由结 晶器来 完 成 ，钢 水 在这 个 阶段 冻 结成 型 ，然后 钢坯 进入 二 冷 区， 二次 冷却 在整 个 连铸 生产 中尤 为 重要 ， 二 次冷 却水 控 制是 连铸 生产 中的一 项核 心技 术 ，二 次冷 却 水控 制 的效 果直接 影 响 到最 终 板 坯质 量 的优 劣 。根据 钢坯 的型 号、大 小 的 不 同对 二 次冷 却水 的要 求 也是 不一 样 的 ，下 面 将主 要根 据 山钢 集 团特钢 事 业部 连铸 模 型 进 行详细 的说 明。 ２ ． 工艺简 介 二 冷水 自动控 制连 铸机 在开 浇 、浇 铸不 同钢 种 以及 拉速 变 化时 需要 及 时对 二冷 水量 进 行适 当调 整 。早 期连 铸采 用手 动 调节 阀 门 来 改变 二冷 水量 ，人为 因 素影 响很 大 ，在 改 变 拉速 时往 往来 不 及调 整 ，造成 铸 坯冷 却不 均 匀 。二冷 水 的 自动控 制方 法 主要 可分 为静 态控 制法和 动态控 制法两类 。 静 态控 制 法一 般是 利用 数 学模 型 ，根据 所浇 铸 的断 面 、钢 种 、拉速 、过 热 度等 连铸 工 艺条 件计 算冷 却 水量 ，将 计算 的 二冷 水数 据表 存 入计 算机 中，在 生产 工 艺条 件变 化时 计 算机 按存 入 的数 据找 出合 适 的二 冷水 控制 量 ，调 整二 冷强 度 。静 态控 制法 是 目前 广泛 采 用 的二冷 水控 制 方法 ，在 稳 定生 产时 基本 能够满 足要求 。 根据 二 冷 区铸坯 的实 际情况 及 时改变 二 冷水 的控 制 方法 为动 态控 制 。 目前 能够 测得 的铸 坯温 度 仅为 表 面温度 ，如果 能够 准 确测 得铸 坯 的表 面温 度 ，则 可根 据表 面温 度对 二 冷水 及 时调 整 。但 是 ，铸坯 表面 覆 盖的 一层 氧化 铁 皮 、水膜 以及 二 冷 区存在 的 大量 水蒸 气严 重影 响 测量 结 果 的准确 性 。因 此 ，在实 际生产 中根据 实测 的铸坯 表 面温度 进 行动 态 控 制的方 法很少被 采用 。 比 较 可 行 的 方 法 是 进 行 温 度 推 算 控 制 法 。温 度 推算 控 制法 的 思路是 将铸 坯 整个 长 度 分 成许 多 小段 ，根 据铸 坯凝 固传 热 数学 模 型 每 隔一 定时 间 （ 例如 ２ Ｏ 秒） 计 算 出每 Ｖ － ＇ Ｊ ＇ 段 的温度 ，然后 与预 先 设定 的铸 坯所 要 求 的最 佳 温度 相 比较 ，根 据 比较 结 果 给 出最 合 适 的冷却 水量 。在二 十世 纪８ ０ 年 代 中后期 ，欧 洲 、 日本 以及 美 国 的一些 先进 的连 铸机 己逐 步 采 用 二 冷 动 态 控 制 系 统 。我 国现 有 的 大 部 分铸 机采 用 静态 控制 法控 制 二冷 水量 ，引 进 的现 代化 板 坯连 铸机 、薄板 坯连 铸机 等 一 般 采用 温度 推 算动 态控 制 法进 行二 冷水 的调
连铸中二冷配水技术
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连铸二冷配水对纵裂纹漏钢产生的影响
由图 1 和图 2 可以看出，在结晶器内并无出 现裂纹，可见纵裂纹的出现是发生在出结晶 器后，从图1 和图 2 显示，在零段冷却（属 于二次冷却）就出现事故是在大断面并且拉 速较高的生产条件下在零段二冷水冷却覆盖 面积达不到要求造成了冷却空挡而产生了纵 裂纹，导致在零段坯壳强度最薄弱的地方撕 裂而出现纵裂纹漏钢!
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各种二冷配水的各种算法
蛙跳算法的 连铸二冷配
水
混沌蚁群 算法的连 铸二冷
遗传算法的 板坯连铸二
冷配水
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蛙跳算法
算法基本流程如下: 1) 设定初始参数，包括种群规模"簇数"最大跌代数等; 2) 种群初始化，确定适应度函数 6( H) ; 3) 对群体中个体的适应度值进行排序，确定全局最优解，迭代中检测是否满足收敛 条件，满足则停止，否则执行 下一步; 4) 设定种群 c 中有 ! 个簇，每个簇中有 / 个个体，划分 按次序进行，即 ! 个个体依次划分到相应种群，! _# 个体重 新开始，直到划分结束; 5）设定局部当前值为，局部最优解为
量.这种基于目标表面温度的
动态控制模型[3]是比较理想
的二冷水动态控制方法,但其
成功与否取决于数学模型的
准确性,也就是模型计算结果
能否真实反映实际表面温度
及其变化规律
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8
蛙跳算法的连铸二冷配水配水连铸
二冷配水
是一种基于种群的启发式协同搜索算
特点
法，算法模拟青蛙觅食过程，结合了
遗传算法和粒子群算法，具有运算速
度快，参数少，全局搜索能力强等特
铸坯连铸二次冷却模型的研究与开发
铸坯连铸二次冷却模型的研究与开发连铸二次冷却在连续铸钢过程中占有非常重要的作用，与铸坯的质量和产量都有密切的联系，所以二次冷却模型越来越受到了人们的关注。
随着科学技术的不断进步，计算机技术逐渐应用到了二次冷却当中，为连铸提供了很大的便利。
本文将从二次冷却的重要性出发，分析铸坯二冷配水数学模型的建立，以及铸坯连铸二次冷却仿真软件的开发。
标签：铸坯连铸技术连铸二次冷却模型仿真软件引言伴随着我国产业结构的转型，钢铁工业的发展也受到了一定的影响，为了在降低生产成本的基础上，产出更加优质的钢材，以提高企业的经济效益，必须要对整个生产过程进行优化，其中最先创新的就是连铸二次冷却的过程了，接下来我们就对此进行简要说明。
一、连铸二次冷却的作用1.缩短冷却时间连铸二次冷却对冷却区的设备、冷却工艺以及冷却水等方面都有很大的改进，使其可以在很大程度上缩短铸坯冷却的时间，从而降低时间成本，以提高连铸机的生产能力。
此外，当前我国对于连铸二次冷却的技术要求非常高，可以有效地保证整个连铸过程的安全性，从而可以尽最大可能的降低事故的发生的可能性，使机械设备能够更加高效地运转，达到较高的生产效率。
随着技术的发展，我国逐渐出现了多种多样的二次冷却模型，对于缩短冷却时间的意义十分重大。
2.获得良好的铸坯质量二次冷却最主要的目的是形成铸锭凝壳，这样可以使铸坯在离开结晶器之后，接受连续的冷却，直到铸坯完全凝固，从而使其获得良好的铸坯质量，以提高钢材的质量，比如，连铸二次冷却可以在一定的温度条件下实现弯曲、矫直等过程。
而且，连铸二次冷却可以很好的提高冷却效率，使铸坯表面的温度能够保证均衡，而且还能够根据不同的要求调整冷却的温度，这也就保证了铸坯的质量，从而促进钢铁企业经济效益的提高，使用先进的冷却技术，对于我国钢铁工业的进步有很大的推动作用。
二、数学模型的建立对于连铸二次冷却来说，数学模型是最常用到的，而且设计起来还是较为容易，操作过程也是比较方便快捷的，接下来，我们说明铸坯凝固传热数学模型和铸坯二冷配水数学模型这两种模型的建立。
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》篇一摘要：本文针对特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺进行了深入研究。
首先，介绍了连铸机二冷配水工艺的重要性及其在特厚矩形坯连铸中的应用背景。
接着，通过实验和理论分析，探讨了二冷配水工艺的优化措施，包括水流量、水温、喷嘴类型等因素对连铸过程的影响。
最后，总结了研究成果，并提出了未来研究方向。
一、引言特厚矩形坯连铸机是钢铁生产中的重要设备，其生产效率和产品质量直接影响到钢铁企业的经济效益。
二冷配水工艺作为连铸机的重要环节，对铸坯的质量和生产成本具有重要影响。
因此，研究特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺，对于提高连铸机的生产效率和产品质量具有重要意义。
二、特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺概述二冷配水工艺是指连铸机在浇注过程中，通过喷水装置对铸坯进行二次冷却的工艺。
在特厚矩形坯连铸机中，二冷配水工艺的优化对于防止铸坯裂纹、提高铸坯的表面质量具有重要意义。
二冷配水工艺主要包括水流量控制、水温控制、喷嘴类型选择等方面。
三、二冷配水工艺的优化措施1. 水流量控制水流量是二冷配水工艺的关键参数之一。
流量过大或过小都会对铸坯的质量产生影响。
通过实验和理论分析，我们发现，在特厚矩形坯连铸机中，应根据铸坯的厚度、宽度、浇注速度等因素，合理控制二冷水流量。
同时，应采用多段式的水流量控制方式，根据铸坯的不同部位，调整水流量的大小。
2. 水温控制水温对二冷配水工艺的效果也有重要影响。
水温过高或过低都会导致铸坯表面产生裂纹或产生其他质量问题。
因此，应采用合适的水温控制方式，保证二冷水温度的稳定。
可以通过安装水温调节装置、定期检查冷却水系统等方式，确保水温控制在合适的范围内。
3. 喷嘴类型选择喷嘴类型是影响二冷配水效果的重要因素之一。
不同类型和规格的喷嘴，其喷水效果和覆盖范围也不同。
因此，在选择喷嘴时，应根据铸坯的形状、尺寸、浇注速度等因素，选择合适的喷嘴类型和规格。
同时，应定期对喷嘴进行检查和清洗，保证其正常工作。
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》范文
《特厚矩形坯连铸机二冷配水工艺的研究》篇一一、引言随着钢铁工业的快速发展，特厚矩形坯连铸机作为钢铁生产中的重要设备，其生产效率和产品质量直接影响到整个钢铁企业的经济效益。
二冷配水工艺作为连铸机的重要环节，对于保证铸坯的质量、防止裂纹和内部缺陷具有重要作用。
因此，本文旨在研究特厚矩形坯连铸机的二冷配水工艺，以提高铸坯的质量和生产效率。
二、特厚矩形坯连铸机概述特厚矩形坯连铸机是一种用于生产大型矩形坯的连铸设备，其结构复杂，生产要求高。
在连铸过程中，二冷配水工艺对于控制铸坯的凝固过程、防止裂纹和内部缺陷具有重要作用。
因此，对二冷配水工艺的研究具有重要意义。
三、二冷配水工艺研究现状目前，国内外对于连铸机二冷配水工艺的研究已经取得了一定的成果。
然而，针对特厚矩形坯连铸机的二冷配水工艺研究尚不够完善。
现有研究中主要关注配水量的控制和配水系统的优化，但对于配水均匀性和配水策略的研究尚不够深入。
因此，本文将重点研究特厚矩形坯连铸机的二冷配水均匀性和配水策略。
四、二冷配水工艺研究方法本文采用理论分析、数值模拟和工业试验相结合的方法，对特厚矩形坯连铸机的二冷配水工艺进行研究。
首先，通过理论分析，研究二冷配水工艺的基本原理和影响因素。
其次，利用数值模拟软件，建立连铸机二冷配水系统的数学模型，分析配水均匀性和配水策略对铸坯质量的影响。
最后，通过工业试验，验证数值模拟结果的正确性，并优化二冷配水工艺。
五、二冷配水均匀性和配水策略研究1. 二冷配水均匀性研究二冷配水均匀性是保证铸坯质量的重要因素。
通过数值模拟和工业试验，研究二冷配水系统的水流分布规律，分析水流速度、流量和方向对配水均匀性的影响。
同时，优化二冷配水系统的结构，提高配水均匀性。
2. 配水策略研究配水策略是控制二冷配水过程的关键。
通过理论分析和数值模拟，研究不同配水策略对铸坯质量的影响。
根据铸坯的凝固过程和裂纹敏感区域，制定合理的配水策略，以提高铸坯的质量和生产效率。
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钢、 不锈 钢 、 线钢 、 械 工程 用 钢 、 具 钢 、 管 机 模 高合 金
容 器钢 、 炉钢 等钢 种 。铸 机采 用带 液芯 连续矫 直 、 锅
结 晶器 电磁搅拌 和 动 态 二冷 配 水 等 先 进技 术 ， 主要
（ ） 固壳 以传 导 传 热 占主 导 地位 ， 坯 内 对 流传 ２凝 铸 热用 增大 导热 系数 的方 法 来 等 效 成传 导 传 热 ， 铸坯
（ 京 科 技 大 学 冶 金 与 生 态 工 程 学 院 ， 京 １０ ８ ） 北 北 ００ ３
摘
要
根 据 钢 厂新 建 中 ｏ ｍ 圆 坯 连 铸 机 的主 要 技 术 参 数 ， 立 柱 坐 标 一 维 非 稳 态 连 铸 坯 凝 固传 热 数 学 ６ ０ｍ 建
模 型 ， 用 有 限差 分 法 求 解 并 编 制 相 关 程 序 ， 运 分析 拉 速 、 热 度 、 过 冷却 强度 对铸 坯 温 度 的影 响 ， 现 在 给 定 水 量 下 连 实
段共 同构成 ， 足辊 段 为全水冷 却 ， 其余 各段 均为气 雾 冷却 。之后 设有 保温 段 ， 以便 均 匀铸坯 温度 ， 除强 消 制冷 却引 起 的热 应力 。
区 、 固两相 区和 固相 区分 别近似 看作一 常数 。 凝
柱 坐标 系 的热 量传 输微 分方 程 为 ：
式 中 ： ． Ａ、 经验常数 ；． ｈ 铸坯 与冷 却水 之 间 的传热
系数／ Ｗ ・（ ・ｃ） ］ 、 、 一铸 坯 表面 、 ［ ｍ ｃ ； 冷 却水 和环境 温度／ ；ｒ 波 尔兹曼 常数 ，． ７Ｘ１ ℃ ｏ － ５ ６ ０ Ｗ／ ｍ Ｋ ） ． （ ・ ； 铸坯 表面黑度 ， 一般取 ０ ８ 。 ． ０
一
图 １ 内部 结 点单 元 剖 面 图
Ｆ ｇ １ Ｐ ｏ ｌ ｆｉｔｒ ａ ｏ ｅ ｎ ｔ ｉ ． ｒｆ ｅ ｏ ｅ ｎ ｌｎ ｄ ｓｕ ｉ ｉ ｎ
Ａ 『 ≥ ＝ ， ｆ ０ ＝ ＝ ）
（） ４
输人 的参数 主要包 括 以下 ３个 部 分 ： 钢种 的热 物性
（） ２ 铸坯 表面 ： ｌ 以 ＝ｇ 一Ａ ， ：
式 中 ：一 面直径 ； 一 面热流密 度。 ｄ断 ｇ 表
（） ５
参数 （ 、 液 固相线 温度 、 密度 、 比热 容 和导 热 系数 等 以钢种 的形 式保存 ） 工艺 参数 （ ； 浇铸 断 面 、 过热 度 、 拉速 、 却水温度 、 冷 环境 温 度 ， 晶器冷 却水 量和 二 结 冷各 区水 量 等 ） 设 备 参 数 （ 晶器 有 效 长度 、 冷 ； 结 二 区各段长度 和空冷 区 长度等 ） 。利用二 冷配 水设 计 系统可模拟计 算给定水 量下 的铸坯 温度场 和设定 目 标 温度下 的水 量分 配 ， 可 以利 用在 线控 制 系统采 也 集并保 存 的实测数 据进行模 拟仿真 。 ３ 模 型的计算 和分析 以生产 断面 ５ ０ｍ ０ ｍ轴承钢 Ｇ ｒ５ ｉ ＣｌＳ Ｍｎ为例 ， 讨论连铸 工艺参数 对铸坯温度 带来 的影 响。 由钢种
ｍ ｍ ｎ ｈ ｏｉ ｆｃ ｔ ｅ ａ ｄ ｔｅ ｓ ｌｄｉｉａｉ ｔｒｍｉａ ｏｎｔｉ ｏｏ ｇ ｄ ｂｙ６． ． ｏｎ ｎ ｐ ｉ ｓｐｒｌ ｎ ｅ ７ ｍ ｌ Ｍ ａｔ ｉ ＩＩ ｅｒａ ｎｄｅ ｘ ｃ ０ ｍ ｌ ｕ ｄ Ｂｌｏｍ ｓｉｇ，Ｓｅ ｏ ａｙ Ｃｏ ｌｎ Ｄ６ ０ ｎ Ｒｏ ｎ ｏ Ｃａ ｔｎ ｃ ｎｄ ｒ ｏｉ ｇ， Ｍａ ｈ Ｍ ｏ ｅ ｔ ｄ ｌ
・
２・
特 殊钢
第３ ２卷
ｐｃ
（＋Ｏ＝ ｒＴ ｏ Ｔ 了 Ａ ） ）１ ｒ （Ｏ
＼
（ １ ）
如将 坐标 系置 于铸 坯 上 ， 元 体 以相 同拉速 和 微
铸坯 一起 向下 运动 ， 微元体 的相对 速度 为 ０ 即式 故 ， 中的 ｔ＝ ， ， ０ 于是式 （ ） 以化 为 ： １可
实 际化学 成分计 算 ， 液相 线 温度 为 １ ４ ． ２ ２℃ ， ４ 固相
其 表达式 分别 为 ：
（ ） 晶器 ｑ ＝Ａ～ ； ａ结 曰 （） ｂ 二冷 区 ｑ ＝ （ —Ｔ ） ｈ ｗ；
（） ｃ 辐射 区 ｑ ＝ Ｏ［ ＋ ７ ） Ｇ ＂（ ２ ３ 一（ ０ ２ ３ 。 Ｙ ＋ ７ ） ］
第 ３ 第 ３期 ２卷
２ １ 年 ６月 ０１
特 殊钢
Ｓ ＥＣ ＡＬ Ｓ Ｅ Ｐ Ｉ Ｔ ＥＬ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ３ １３ ． ．
Ｊ ｎ ２ １ ・ｌ・ ｕｅ ０１
・
试验研究 ・
大 圆 坯 连 铸 二 冷 配 水 设 计 模 型 的 开 发
曾 智 韩 占光 李 景 张 家泉
ｂ ｏ ｍ ｔ ｉｅ ｔｒｆ ｗ ａｅ Ｉ ｓ ｏ ａｎｅ ｔ ａｃ ａｉ ｎ ｏ ａ ｔｎ ￣５０ ｌ ｏ ｗｉｈ ａｇ ｖ ｎ ｗａｅ ｏ ｒ ｔ ． ｔｉ ｂｔｉ ｄ ｗｉｈ ｃ ｌｕｌｔｏ ｎ ｃ ｓｉ ｇ ｂ ０ ｍｍ ｅ ｒｎｇｓｅ １ＧＣｒ ５Ｓ Ｍｎ ｂｏ ｍ ｈ ｔ ｌ ｂ ａ ｉ ｔｅ ｌ ｉ ｌｏ ｔ ａ
项目
表 １ 大 圆坯 铸 机 基 本 参 数
Ｔａｂ ｅ １ Ｂａ ｉ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ｏ ａ ｇ －ｉ ｅ ｒ ｎｄ ｂｌｏ ａ ｔｒ ｌ ｓ ｃｐａ ａ ｔ ｒ ｆｌ ｒ ｅ ｓｚ ｏｕ ｏ ｍ ｃ ｓ ｅ
技术参数
１ ４
Hale Waihona Puke 大 ］ 主要 为 高 速 车 轮 、 缝 钢 管 及 高 压 钢 管 等 锻 ， 无
铸坯温度场的计算 。浇铸 ｑ ０ ｍ轴承钢 Ｇ ｒ５ ｉ 计算 得出拉速 每提高 ０ １ｍ ｒｉ， ￣ ０ｍ ５ Ｃ ｌＳＭｎ ． ／ ｎ 出结 晶器处凝 固坯壳厚度 ａ
减 薄 约 ７ ９ｍ 凝 固终 点 延 长 ６７ｍ。 ． ｍ， ．
关键词 中 ｏ ｍ圆坯连铸 ６ ０ｍ
二次冷却 数学模型
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｏ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｉ ａ ｅ ｓｒｂ ｉ ｎ Ｍ ｏ ｅ ｏ ｖ ｌｐ ｎ ｆＳ ｃ ｎ ａ ｙ Ｃｏ ｌ ｎｇ Ｗ ｔ ｒ Ｄｉｔ ｉ ｕｔ ｏ ｄ ｌｆ ｒ Ｌａ ｇ ・ ｉ ｅ Ｒｏ ｄ Ｂｌ ｏ ｓ ｉ ｇ ｒ ｅ Ｓ ｚ ｕｎ ｏ ｍ Ｃａ ｔｎ
表面 的辐射 传热 、 支 撑辊 的接 触 传热 以及 二 冷水 与
的冷却 传热 ， 采用 综合传 热 系 数一 并 考 虑 ； ３ 钢 的 （）
密度 、 比热 容 和 导 热 系 数 随温 度 变 化 很 小 ， 液 相 在
设计 参数见 表 １ 。
二冷 区长 度 为 １． ７ ｉ， 足辊 段 和 ５个 扇 形 １５ 由 ｎ
一
ｒ ｒＴ ｐ Ｔ １ （Ｏ＝ Ｏ Ａ ） ０
（ ２ ）
２ ２ 初始条 件及边 界条件 ． 初始条 件 ： ＝０时 ， 晶器 中钢 水 温 度 等 于浇 ｔ 结 铸 温度 ， ： 即
（， ｒ０）：Ｔ ｃ （） ３
边 界条 件 ：
（） １ 铸坯 中心 ： 为轴 对 称传 热 ， 可视 为绝 热边 界 条件 ， 不发生 热量 的传 递 ， ： 即
６ ０ ｌ 大 圆坯 连 铸 机 基 本 半 径 １ ４机 ４ ０ ｌ Ｔ ｍ ４ ｍ， 流， 设计 年产量 ６ ０万 ｔ 。主要 生产优 质碳 素钢 、 承 轴
为简化计 算 ， 特忽 略影 响较小 的 因素 ， 出如下 作 假设 ： １ 忽 略拉 坯 方 向上 的传 热 和 圆周 上 的传 热 （） 的不 均 匀 性 ， 化 为 一 维 传 热 ， 考 虑 径 向温 差 ； 简 只
连 铸坯 凝 固过 程 主 要是 传 热 过 程 Ｊ使 用 连 铸 ，
凝 固传 热数 学模 型 ， 以计 算 出各 位 置铸 坯 的表 面 可 温度 、 中心 温 度 、 芯 长 度 和 凝 固坯 壳 厚 度 等 重 要 液
参数。 连铸 圆 坯 一 般 生 产 合 金 钢 ， 坯 裂 纹 敏 感 性 铸
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压产 品提供 优质 坯 料 。近 年 来 ， 圆坯 连铸 受 到 广 大
泛关 注 ， 内外 的大 圆坯 铸 机 相继 被 报 道 ＿ ， 圆 国 ３ 大 ｊ
铸 机 半 径／ ａ ｒ 冶 金 长 度／ ｍ 二 冷 区总 长 度／ ｍ 铸 坯 断 面 直 径／ ｍ ｍ 结 晶 器 长 度／ ｍ ｍ 结 晶器 冷 却 水量 ／ １ ・ ） （３ ｈ ３ 铸 机 拉 速 范 围／ ｍ ・ ａｎ ） （ ｒｉ