连铸坯凝固组织生长过程的物理模拟方法及其装置.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101075287A

(43)申请公布日2007.11.21

(21)申请号CN200710042685.6

(22)申请日2007.06.26

(71)申请人上海大学

地址200444上海市宝山区上大路99号

(72)发明人李仁兴高玉来梁建平杜卫东龚永勇蒋明伟翟启杰

(74)专利代理机构上海上大专利事务所

代理人顾勇华

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

连铸坯凝固组织生长过程的物理模

拟方法及其装置

(57)摘要

本发明涉及一种连铸坯凝固组织生

长过程的物理模拟方法及其装置，属金属

晶相热处理加工技术领域。本发明方法的

特征是具有三个函数控制程序，即加热函

数控制程序、冷却强度函数控制程序和拉

杆拉伸速率函数控制程序。本发明方法的

专用装置，其特征在于包括有以下各系

统：加热系统、传动系统、运动控制系

统、冷却系统和温度测控系统。各系统均

有工控机调节控制，各系统应用设定的函

数曲线软件的计算机来实现可控操作。本

发明装置可满足过铸坯凝固组织生长过程

的模拟研究。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种模拟连铸过程凝固组织生长过程的方法，其特征在于具有以下三个函数控制

程序：

a.对铸坯热模拟单元中心温度的函数加热控制程序；

b.对冷却系统的冷却强度可调的函数控制程序；

c.对牵引杆或拉杆移动速度或拉伸速率可控的函数控制程序；也即铸坯坯壳凝固生

长速率可控的函数控制程序；

主要通过上述三个函数控制程序的配合运作来研究模拟连铸过程凝固组织生长过程。

2.权利要求1的一种模拟连铸过程凝固组织生长过程的方法的专用装置或设备，其

特征在于：该装置或设备主要由加热系统、传动系统、运动控制系统、冷却系统和

温度测控系统组成；

a.加热系统主要是由设有保温层炉壁的炉体中央腔体内的发热加热体及其顶端与之

相连的加热电极组成；加热电极通过导线与电源连接，并通过温度自动控制装置进

行自动调节和控制；炉体腔体中心位置设有一盛放铸坯试样的管形坩埚，其上部插

有热电偶，并与工控机相连接，以测试和控制铸坯试样的温度；

b.传动系统和运动控制系统主要是由拉伸电机、自旋电机、导杆、传动连接装置组

成；该传动系统对位于炉体底部与铸坯试样下端相连的拉杆进行移动或移动运动的

运作和控制；运动的速度由与拉伸电机和自旋电机各自相连的工控制来调节和控制；

工控机与计算机相连；

c.冷却系统是由位于炉体底部的、包围于铸坯试样周围的液体循环冷却组件或小冷

循环冷却器构成；冷却液体的流速通过工控机调节控制；

d.温度测试系统包括有位于炉体上部的、装有热电偶的、铸坯试样的测温组件以及

位于炉体侧壁部的、插有热电偶的炉气测控温组件；试样测控温组件和炉气测控温

组件分别与工控机相连；工控机与计算机相连。

3.如权利要求2所述的一种模拟连铸过程凝固组织生长过程的方法的专用装置或设

备，其特征在于所述装置或设备的主要参数如下：加热温度范围为室温～2000℃；

拉伸速率为0.0001～20mm/S范围内连续可控；冷却速率为0～10℃/S范围内连续

可控；拉杆或牵引杆运动速率为在-500～500r/min范围内连续函数可调；拉伸铸坯

试样可在径向尺寸0.5～50mm范围内设计为任何形状。

说明书

技术领域

本发明涉及一种连铸坯凝固组织生长过程的物理模拟方法及其装置，属金属凝固组

织生长过程物理模拟及控制领域及金属晶相热处理加工技术领域。

背景技术

连续铸钢作为近40年来发展起来的新技术，由于它具有节能、金属收得率高等突

出优点，因而发展迅速，对钢铁生产的发展和优化起到了关键的推动作用。连续铸

钢技术的采用