连铸方坯凝固过程计算机模拟及连铸工艺参数控制和优化体系研究项目草案.pdf

连铸方坯凝固过程计算机模拟及 连铸工艺参数控镧和优化体系 研究项目草案 一．研究目标 依据建立的凝I瑚传热数学模型(二维或三维)为基础，结合自身连铸机实际，充分发挥铸机先 进的凝固末端电磁搅拌和机械软压下功能的冶金效果，使连铸坯品种、质量和产量上一个档次。 二。 研究内容和技术路线 1、 通过实测连铸生产过程中连铸坯凝【司关键点表面温度、漏钢坯壳厚度等实物，并根据铸 机设计和已成功运行的连铸机的工艺诀窍，建立初步的凝固传热数学模型。 2、 坚持使用“射钉法’’实测铸坯凝固坯壳厚度。 应该说，数学模型可以从整体上反映在整个扇形段上铸坯的凝固情况，但由于数学模型 本身的局限性，因此必须通过实测法进行补充和验证。 3、 将不同工艺条件下实测所得结果一连铸坯凝固关键点表面温度和铸坯凝固坯壳厚度与 数学模型的模拟结果进行相互验证，获得最终合理可靠的铸坯凝阁传热数学模型。 4、 确定连铸坯高温状态下热应力、机械应力的物性参数、根据凝同传热数学模型得到的结 果，计算出最佳的压F蟹工艺参数。 5、 通过凝矧传热数学模型，确定实旌凝同末端电磁搅拌的正确位置范围，同时优化搅拌 (M+卜脒S)工艺参数。 通过凝阎传热数学模溅，确定实施凝固末端液芯软压’卜．的正确位置范围，允许在不稳定的 浇注条件’F进行有效的动态机械软压’F操作。 三． 工艺保证位一应用效果的评价 ． 拟从连铸坯内部质量一中心缩：fL／疏松级别、等轴晶比例、中心偏析改善程度三方面进行评价。 中心缩孔／疏松级别 执行4002--1991标准 95％ 等轴晶比例35--45％(M+F-EMS) 95％ 中心碳偏析指数≤1．08 (卅F-E糈+MsR) 95％ 取样标准待定。 四． 目酋存在的问蠢 1、中心侗析改善程度评价 通过与北京钢铁研究总院、抚特钢连铸专业技术人员的交流和各种文献资料调研中发现，关于 74 连铸坯偏析指数的计算方法千差万别，横断面和纵断面低倍试样皆有且取样位置点差别巨大。应寻 求统一的连铸坯偏析指数计算方法。 2、大理工初步结果报告 1) 取网的初步的凝固传热数学模型软件不能运行(抚钢也存在同样问题)。 2) 初步的凝l司传热数学模型仅依据于某一个炉号的一次测温结果。 3) “中心固相率’’定义在总结报告中不明确。 4) 初步的凝阎传热数学模型中所使用的钢种各热物性参数值(随温度变化)非实际测量获得。 5) 报告结论中，建议末端搅拌器位置在11．3-12．5米之间，已不在铸机设计范围内。 1． 需现场实测搅拌器一结晶器和凝固末端，在不同工作条件下的中心磁感应强 度。 2． 保证连铸机拉矫机上“位置传感器”的获得。 3．基捌l技术姻的保存和积曩一需购买一台青分辨率数码相机(急需)。 4， 数学模型现场应用调试过程中需配备一台笔记本电脑。 5、 连铸坯试样运输．加工和检验的保证 带锯切割一北方锻造公司 刨、磨削一质量监督部 酸 洗一质鼙监督部 轴晶和枝晶的组织分布。 钻孔取样一机电设备公司 碳／硫检验一质餐监督部 所需工具： 12．5mm字头一盒 铁锤一把 4)5-巾6衄合金钻头30个 分析试样袋2000个 另中国金属学会连铸分会8月份在包头举办大方坯及小方坯二冷配水模型对组织和缺陷的 影响、电磁搅拌对方坯连铸内部质量的影响、铸坯质量评判体系等应用技术研讨。 75