连铸动态3D散热模拟

来源 :第四届发展中国家连铸国际会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shengli46
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本文对连铸动态3D散热模拟进行了阐述。连铸机的动态3D散热平衡计算,有必要考虑因辐射,铸坯与辊子的接触而产生的热传导,结晶器一次冷却及二次冷却所带走的热量。在散热平衡中,钢种的性能是非常重要的变量。要获得钢种参数,需要用Gibbs自由能方法。因为轻压下和收缩,铸坯的厚度是变化的,所以在计算中考虑了温度和密度的关系。软件SIMETALCISDynacs3D的开发是伴随着林茨钢厂的操作而开发出来的。计算的结果和移动热电偶的测量值进行比较,温度的测量是通过两个移动高温计来实现的。
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2000年以来,世界钢产量迅速增加。与此同时,连铸坯产量达到了钢产量的90%以上。连铸生产中,中间包在控制铸坯质量方面发挥着十分重要的作用。本文介绍了连铸生产中,改善铸坯质量的中间包冶金技术进展。钢流控制、钢水温度控制、大容量中间包、钢包和中间包钙处理以及中间包热循环利用等技术,这些技术可有效地改善铸坯质量。
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在现有铸机中,铸坯产量的最大化可能足铸机的额外需求。特别是对所安装的二冷系统的能力需要进行检查,当二冷系统达到需要进行处理和修改的时候,这是提高产品质量和产量的关键技术领域。铸机的检查是确定已有的二冷系统、操作实践和工艺自动化数据是如何影响着产品质量和产量的系统的和有组织的技术方法。本文主要集中于二冷系统的检查方法及其构成,给出了对一些实际铸机进行模拟研究的例子,显示了相关建议和一些工艺研究结果。
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本文基于铸坯传热凝固模型和PID控制算法开发了连铸二冷动态控制系统,并研究了其可控性。研究表明,当拉速改变时,二冷系统可控性两方面——响应能力和响应速度在一定程度上相互制约。同时,本文利用相对增益分析方法研究了该系统各二冷控制回路问的耦合性,发现上游冷却回路水量与下游冷却区控制点温度构成的控制回路之间存在明显的单向耦合性,且耦合性随拉速的升高而增大。某一冷却回路控制点温度受该冷却回路水量的影响要远