板坯連鑄二冷動(dòng)態(tài)輕壓下輥縫收縮模型研究及軟件開發(fā).pdf

1、連鑄二冷動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展比較迅速的一種新工藝。二冷動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地改善或消除連鑄坯凝固過(guò)程中的中心偏析和中心疏松質(zhì)量問題，提高生產(chǎn)效益。二冷動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于剛起步狀態(tài)，大多企業(yè)都是引進(jìn)國(guó)外的設(shè)備，在技術(shù)方面仍是個(gè)黑匣子，尚未把握技術(shù)要領(lǐng)。因此自行研究開發(fā)動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)具有重大的意義。 本文采用差分離散法建立了板坯連鑄一維凝固傳熱模型，并應(yīng)用截片陣列記憶思維模式對(duì)連鑄過(guò)程鑄坯的溫度場(chǎng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)模擬跟

2、蹤。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合PID控制算法，對(duì)連鑄坯的溫降規(guī)律進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制。 在二冷動(dòng)態(tài)模型實(shí)時(shí)跟蹤的基礎(chǔ)上，建立板坯連鑄二冷動(dòng)態(tài)輕壓下輥縫收縮模型。輥縫收縮模型同時(shí)考慮了鑄坯的自然凝固收縮和動(dòng)態(tài)輕壓下消除鑄坯質(zhì)量缺陷。模型通過(guò)溫度梯度節(jié)點(diǎn)法計(jì)算固態(tài)和固液兩相區(qū)的自然凝固收縮。在測(cè)試鋼種高溫性能的前提下，了解鋼種產(chǎn)生內(nèi)裂的臨界應(yīng)變，并推導(dǎo)計(jì)算動(dòng)態(tài)輕壓下區(qū)域的最佳壓下量。 結(jié)合二冷動(dòng)態(tài)模型和輥縫收縮模型，開發(fā)了板坯連鑄二冷動(dòng)態(tài)

3、輕壓下系統(tǒng)，并針對(duì)柳鋼4號(hào)板坯連鑄機(jī)AH36鋼和Q345鋼的生產(chǎn)實(shí)際工況進(jìn)行了不同工藝條件的模擬研究。研究表明： (1) 二冷動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)響應(yīng)快速，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性能良好，可以有效地控制鑄坯表面溫度， (2) 連鑄坯的自然凝固收縮主要跟鑄坯凝固狀態(tài)有關(guān)，鑄坯凝固殼厚度越大，收縮量越大，相應(yīng)扇形段錐度越大， (3) 在常用拉速0.9m/min～1.1m/min時(shí)，柳鋼4號(hào)連鑄機(jī)AH36鋼和Q3415鋼生產(chǎn)動(dòng)態(tài)輕壓下的最