基于遗传算法的板坯连铸凝固模型表面喷雾冷却优化研究

目的对连续铸造过程中凝固模型表面喷雾冷却进行优化,实现表面温度的最优冷却。方法分析板坯的连铸工艺过程,推导板坯连铸的凝固模型,获得热传递方程式,对冷却过程的边界条件进行约束。对凝固模型进行仿真验证,与基准温度变化曲线进行比较。结合具体实例确定冷却过程中需要优化的目标对象,采取遗传算法搜索最优解,对相关参数进行仿真。结果和优化前相比,优化后板坯凝固过程中单位时间内温度变化波动较小,水流量密度最大值约为35 L/(m~2·s)。结论优化后的板坯连铸过程中单位时间内喷雾冷却温度变化均匀,喷水量较少,能避免板坯连铸凝固模型表面裂纹的产生,提高产品的质量,效果较好。     

含Si低合金热轧带钢除鳞温度的模拟与控制

板坯除鳞残留的氧化铁皮严重影响热轧后带钢的表面质量,而合理的除鳞温度可以有效清除氧化铁皮。以510L板坯为研究对象,建立了三维有限元模型,模拟了有氧化铁皮和无氧化铁皮条件下板坯出炉至除鳞过程的温降,分析了不同出炉温度对除鳞效果的影响,通过调整板坯出炉温度,实现了对除鳞温度的控制。结果表明:板坯在1 180 ℃和1 220 ℃下出炉后的整体冷却趋势相似,在无氧化铁皮条件下,出炉后0~10 s冷却速率约为1 ℃/s,出炉后10~90 s冷却速率约为0.4 ℃/s;在有氧化铁皮条件下,出炉后0~10 s冷却速率约为0.2 ℃/s,出炉后10~90 s冷却速率约为0.08 ℃/s;由于一定厚度的氧化铁皮有利于保持板坯表面温度,因而只要在无氧化皮条件下达到所需除鳞温度(Fe₂SiO₄熔点以上),即可保证整个板坯满足最佳除鳞条件。结合实际生产,考虑除鳞水作用下的瞬时温降影响和板坯输送过程短时间耽搁的情况,得到板坯出炉温度在1 210 ℃时,可保证板坯除鳞温度约为1 190 ℃,高于Fe₂SiO₄的熔点温度1 173 ℃,有效避免了红锈问题的产生。     

ASP小交叉轧制工艺研究

针对鞍钢1700mm中薄板坯连铸连轧生产线的两座加热炉尺寸及烧钢能力不同,开发了小交叉轧制生产工艺.该工艺可根据加热炉的烧钢能力、板坯铸机的拉速、板坯尺寸及入炉和出炉温度,优化出两座加热炉的出钢比例系数,同时可在轧制过程中对两座加热炉进行分炉学习.采用小交叉轧制工艺,不仅可使炉内的板坯在炉时间较均衡,出炉温度波动小,产品尺寸精度高,而且加快了出钢节奏,提高了产量.     

基于感应加热的无孔型轧制数值模拟探讨

采用有限元分析软件模拟了高速线材生产中铸坯感应加热过程和粗轧无孔型轧制1~3道次的热连轧过程。计算并分析了感应加热过程温度的变化,分析了轧制过程中轧制力、等效应变和温度的变化。计算结果表明,当铸坯表面温度在950~1 100℃范围内时,表面温度越低,粗轧过程中铸坯断面变形相越均匀,变形更易渗透到铸坯中心位置。     

温度场对棒材轧制质量的影响探究

温度在棒材轧制过程中作用重大,掌握温度变化对棒材轧制质量的影响规律,对改善轧制工艺、提高轧制质量有重要的意义.通过设定非线性有限元工艺参数和控制温度变量,对棒材粗轧阶段进行了数值模拟.根据模拟结果分析了温度变化对棒材心部质量的影响规律,这能为轧制工艺节能技术的发展提供支持.     

热轧板坯头部翘曲的热力耦合仿真

根据某热轧厂R1轧机的轧制过程工艺参数,建立板坯在轧制过程中的三维动态非对称轧制的有限元模型,分析热轧板坯在轧制过程中头部翘曲的产生机理。通过仿真,分别探究轧辊辊径差、轧制线中心高度及板坯上下表面温差对轧件头部翘曲的单作用的影响规律,板坯头部翘曲的翘曲量随着非对称轧制条件程度的增加而增大。根据实际生产情况对R1轧机的轧制过程进行热力耦合仿真,综合考虑轧辊辊径差、轧制线中心高度和板坯上下表面温度差3个因素对板坯头部翘曲共同作用的影响,由仿真结果得到了有利于生产的"雪橇"式头部弯曲的轧制规程,从而对实际生产予以指导。     

基于Matlab的板坯连铸凝固传热过程及热损失研究

基于Matlab数值计算,对板坯连铸凝固传热问题进行研究,得到随板坯厚度及其与结晶器弯月面距离变化的板坯温度场分布,通过拟合得到板坯凝固点末端位置与二冷总供水流量、过热温度和拉坯速度的关系式,分析二冷区水量分配比对结晶器和二冷区内单位长度板坯热损失率和板坯表面温度梯度的影响。结果表明：板坯温度随冷却阶段的不同其温度变化趋势显著不同;随着过热温度和拉坯速度的增大、二冷总供水流量的减小,板坯凝固点末端位置增大;拉坯速度对板坯凝固点末端位置的影响最为显著,其次是二冷总供水流量,过热温度对其影响较小。通过适当调整二冷区内水量分配比可实现降低板坯表面温度梯度和较少热损失率的折衷,从而在提高板坯质量的同时也提高其蓄能,以实现板坯连铸过程的节能。所得结果能对板坯连铸凝固过程的参数设计和动态运行提供依据和理论指导。     

无需热处理的不锈钢板生产工艺

日本钢管公司福山钢厂目前正在生产无需热处理的高强度、耐蚀性强的铬镍奥氏体不锈钢板。最近又开发了控制轧制和在线加速冷却的生产工艺,板坯轧制温度保持在850～1000℃范围,经过该温度范围轧制的     

定宽机定宽过程轧制力有限元分析

为了研究板坯定宽过程中不同变形区内轧制力的变化情况，利用有限元的方法建立了板坯定宽有限元模型，系统地模拟了板坯定宽的全过程，得到轧制力随时间变化的规律，为制定板坯的侧压规程提供了理论依据。     

连铸结晶器内板坯传热凝固行为建模和模拟

对1510 mm×250 mm板坯在连铸结晶器内的传热行为进行了建模和计算,利用结晶器、保护渣和凝固坯壳之间不同传热层的热流密度相等的假定,通过热力耦合模型进行板坯和结晶器温度分布的计算。传热模拟结果与某钢厂连铸结晶器现场生产数据和热电偶测温数据进行对比,验证了该模型计算结果的可靠性。当浇注速度设定为1 m/min时,在结晶器出口位置,板坯宽面中心的凝固坯壳厚度达到了18.7 mm。提高连铸拉速,结晶器出口处的凝固坯壳厚度降低。此外,基于传热模型计算获得的板坯温度变化曲线,利用相场模型,模拟对比了不同碳含量的两种成分材料Fe-0.04C-1.36Mn和Fe-0.14C-1.36Mn在凝固过程中的组织演变情况。在相同的冷却条件下,Fe-0.04C-1.36Mn形成的凝固坯壳更致密,树枝晶间未转变的液相体积分数低。可以认为Fe-0.04C-1.36Mn形成的凝固坯壳质量更好,更容易避免在结晶器中产生漏钢以及表面裂纹。     

铝热轧及热连轧轧制技术

论述了铝热轧及热连轧过程中的轧制温度、轧制速度、压下制度、乳液、辊型等技术问题，给出了典型铝合金的轧制工艺。     

径轴向环轧机的可轧区

环件轧制过程中存在着运动学、动力学、金属塑性及缺陷等非线性约束。常规工艺制订方法很难同时满足这些非线性约束条件。本文提出了综合可轧区的概念，并对综合可轧区进行求解，最后将各种非线性约束用几条曲线统一起来。据此可方便地确定径、轴向压下量范围。它不仅可以保证轧制过程的顺利进行，还可避免鱼尾等缺陷的产生，对实际生产具有指导作用。     

立式辗环机的轴向辗压装置

目前国内外的立武辗环机由于多种原因都没有设置轴向辗压装置.因此,无法解决立式辗环机的环件的侧面毛刺和端面凹陷的惯性质量问题.为此,设计制造了一种适合于立式辗环机的新型轴向辗压装置,它不同于卧式辗环机轴向辗压装置的庞大和复杂,其结构简单实用、便于安装,且调整操作方便.     

切分轧制在半连续轧机上的应用

分析了切分轧制的原理及其实施条件,介绍了酒泉榆中棒材厂进行切分轧制的工艺及设备情况,针对该厂切分轧制工艺中出现的故障多、产品质量不稳定等现象,提出了各工艺环节应注意的问题。     

单机架冷轧机兼做平整机用的平整工艺

介绍了将单机架冷轧机改造为既能进行冷轧又能进行平整机组的生产工艺流程以及平整工艺参数的试验与优化，改造后冷轧时产品合格率达97．79％．平整时产品合格率达95．5％以上。     

钨板轧制的轧制力模型研究

为了使钨板轧制过程中的各项轧制参数得到有效控制，对钨板轧制数学模型进行了研究。首先在Gleeble热模拟机上进行热压缩试验，研究了变形抗力与各种变形条件的关系，确定了变形抗力模型：通过550mm轧机轧制钨板时采集到的有关数据，建立了应力状态影响系数数学模型、变形区长度等模型：最终建立了550mm钨板轧机轧制力模型。利用模型计算值与实际测量参数进行了对比，结果比较满意。     

孔型对环件轧制过程稳定性影响

在环件轧制过程中,孔型是环件轧制的重要工艺参数之一.通过设置不同孔型,使用有限元软件ABAQUS进行模拟,研究不同孔型条件下轧制力、轧制力矩与时间的关系,从而研究其具体影响.结果表明:孔型对环件轧制过程稳定性也具有重要影响,环件轧制时梯形截面孔型比矩形截面孔型对轧制过程稳定性更有利.     

轧钢信息

马钢将建热带轧机马鞍山钢铁公司已向施罗曼德马克公司订购一套热带轧机。新轧机的轧制宽度为2130mm,年产能力550万t。在此项工程中施罗曼德马克公司将提供所有的机械设备和一部分自动化设备,包括定宽压力机、2架四辊可逆轧机、1套7机架精轧机和3台卷取机,以及断面形状和板形计算机自动控制系统。新轧机将于2007年春季投产。陆岩摘自《MPT Internation-al》2005,(2)湘钢新建厚板轧机华菱钢铁集团公司下属的湘潭钢铁公司原是一家生产线棒材的企业,目前该公司正准备引进生产中厚板的设备,从而进入扁平材生产领域。该工程始于2004年2月,分2期…