連鑄二次冷卻動(dòng)態(tài)模型算法研究及相關(guān)軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、連鑄坯二次冷卻在連鑄生產(chǎn)中占有非常重要的地位，不但關(guān)系到鑄坯的質(zhì)量，而且還與鑄機(jī)產(chǎn)量密切相關(guān)。優(yōu)化控制二次冷卻越來(lái)越重要，而計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和仿真技術(shù)的快速發(fā)展為二次冷卻制度的制定和優(yōu)化提供了便利的技術(shù)條件。通過(guò)建立連鑄坯凝固傳熱模型、確定準(zhǔn)確的各計(jì)算參數(shù)、編寫(xiě)計(jì)算程序?qū)τ绊戇B鑄坯凝固過(guò)程的各個(gè)階段和各種工藝因素進(jìn)行數(shù)值模擬，迅速、準(zhǔn)確地找出影響連鑄坯凝固過(guò)程的規(guī)律和工藝控制措施，可以提高連鑄機(jī)生產(chǎn)能力，改善、控制鑄坯內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)與質(zhì)量，

2、取得更好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 濟(jì)南鋼鐵股份有限公司第一煉鋼廠一號(hào)方坯連鑄機(jī)是1989年由德馬克設(shè)計(jì)建成投產(chǎn)的，近來(lái)，設(shè)備年久以及當(dāng)初設(shè)計(jì)的連鑄工藝無(wú)法滿足當(dāng)今高效連鑄技術(shù)的發(fā)展要求，在質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)率方面均存在較大的不足。2005年由重慶大學(xué)和濟(jì)南鋼鐵公司聯(lián)合對(duì)鑄機(jī)進(jìn)行了二次冷卻改造，建立了適應(yīng)該鑄機(jī)具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的方坯凝固傳熱數(shù)學(xué)模型，對(duì)二次冷卻制度進(jìn)行了優(yōu)化并在此基建上開(kāi)發(fā)了用加權(quán)平均速度替換瞬時(shí)速度從靜態(tài)水表調(diào)用二次冷卻水量

3、進(jìn)行冷卻的方坯動(dòng)態(tài)模型。在拉速突然變化時(shí)，方坯動(dòng)態(tài)模型能對(duì)防止短時(shí)間內(nèi)二次冷卻強(qiáng)度過(guò)大或不足起積極作用。 在連鑄生產(chǎn)過(guò)程中，改善連鑄坯的凝固冷卻、制定合理的二冷制度，鋼種的高溫物理性能和高溫力學(xué)性能均十分重要。課題對(duì)廣西柳州鋼鐵公司連鑄板坯Q345和AH36兩個(gè)典型鋼種部分高溫物理性能及高溫力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果為確定連鑄目標(biāo)表面溫度曲線和其它相關(guān)參數(shù)進(jìn)而為開(kāi)發(fā)板坯二冷動(dòng)態(tài)模型提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)。 為了在不

4、同的澆注條件下對(duì)二次冷卻進(jìn)行良好的監(jiān)測(cè)和控制以獲得理想的鑄坯表面溫度分布，建立鑄坯凝固傳熱數(shù)學(xué)模型仿真計(jì)算鑄坯溫度場(chǎng)分布，并根據(jù)鑄坯表面溫度對(duì)二冷冷卻噴水量進(jìn)行在線計(jì)算，以便通過(guò)控制系統(tǒng)使鑄坯表面溫度保持沿預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)表面溫度變化，更好地控制鑄坯質(zhì)量。課題根據(jù)柳鋼板坯連鑄機(jī)的特點(diǎn)，建立了板坯連鑄一維傳熱模型，根據(jù)表面溫度計(jì)算結(jié)果和目標(biāo)溫度差值采用比例、積分、微分算法調(diào)整水量。 連鑄板坯二次冷卻動(dòng)態(tài)模型選用Microsoft的V