连铸结晶器漏钢预警系统算法研究

连铸是把液态钢浇铸、冷凝和切割变成铸坯的过程,高温钢液通过结晶器浇铸成型。如果钢液在结晶器内发生粘结,继续高速拉坯将导致漏钢事故,给安全生产带来巨大的风险。连铸结晶器漏钢预警系统作为预防漏钢的智能系统,能够通过精密的算法及时侦测到钢液粘结,通过降低浇铸速度增加凝固时间,使粘结处坯壳补强,从而避免浇铸漏钢事故发生。系统功能是基于算法实现的,所以,对结晶器漏钢预警系统算法的研究显得十分重要。     

板坯连铸结晶器黏结及其传播行为

 基于国内某钢厂宽厚板坯连铸机,及黏结漏钢过程中结晶器铜板的实测温度样本,重点讨论了黏结的横向、纵向速度与角度等传播行为,分析和对比结晶器黏结的发展特征,及其随拉速和断面浇铸工艺的变化,为进一步认识宽厚板坯黏结漏钢的传播特性,以及热电偶优化布置与漏钢预报系统开发提供参考和依据。     

宽厚板连铸黏结漏钢的工艺因素

以钢厂宽厚板连铸黏结漏钢的实测样本为基础,重点考察了断面、拉速、液位等主要工艺因素对铸坯黏结的影响,统计和分析了黏结发生时的结晶器热流及其变化规律,对可能诱发黏结的浇铸参数和结晶器热流等进行了分析和探讨.     

连铸粘结漏钢的结晶器温度变化及其传播行为

以国内某钢厂板坯连铸粘结漏钢的实测样本为基础,重点调查了铸坯粘结时结晶器热电偶温度变化,分析了粘结传播行为,讨论了现行热电偶布置合理性和漏钢预报模型的设计.研究结果表明:粘结时单个热电偶温度在时间上表现先升后降变化规律,且具有一定温度变化速率和持续时间,多行多列相邻热电偶温度变化在空间上表现粘结传播的"时滞性",具有典型性,同列热电偶温度变化表现"温度倒置"现象,但不具典型性;粘结纵向传播速度小于拉速,与拉速呈线性正相关,横向传播速度与拉速比为 0.91 ~ 1.91,存在较大不稳定性;从纵横向检测快慢和稳定性综合考虑,以纵向检测为主、横向检测为辅设计漏钢预报模型更为合适;现行热电偶布置较为合理.     

连铸黏结漏钢发生机理及预报模型

连铸是炼钢过程非常重要的工序之一。连铸过程多发漏钢事故,其影响因素多且机理复杂,其中以黏结漏钢最为常见,约占总漏钢事故的70%。连铸漏钢事故造成钢液泄漏,容易发生灼烫、火灾甚至爆炸等安全事故,造成人员伤亡和巨大的财产损失。为解决上述问题,剖析了黏结裂口的扩展方式和黏结漏钢的形成机理;基于热电偶测温法预报黏结漏钢的原理,利用神经网络建立黏结漏钢预报模型,并运用遗传算法完成神经网络的优化,预报模型测试样本的正确报出率达到100%,预报率为97.56%;对空间网络模型进行了验证,A型空间网络模型的输出符合期望,可以实现黏结在空间裂口扩展的预报。模型具有很好的应用价值,可为连铸安全生产提供支撑。     

VAI连铸结晶器漏钢预报系统的应用实践

介绍了鞍钢鲅鱼圈钢铁分公司连铸机结晶器漏钢预报系统的工作原理和应用实践;通过对实际应用中产生的粘结漏钢报警信息分析,找出了影响漏钢误报和漏报的原因,并提出相应的改进措施,提高了结晶器漏钢预报系统的精度,降低粘结漏钢误报率。     

攀钢2#板坯连铸结晶器漏钢预报系统

介绍了攀钢新建 2 # 板坯连铸机漏钢预报控制系统 ,对系统的组成、功能及实现作了简要阐述。将DANIELI公司开发的结晶器漏钢检测系统MBDS专业软件 ,成功应用于攀钢 2 # 连铸机 ,不但减少了漏钢事故的发生和铸坯废品量 ,而且改善了铸坯质量 ,增强了连铸生产效能 ,为攀钢三期工程建设顺利达产提供了保障     

连铸结晶器内粘结漏钢的形成机理及对策

连铸结晶器内钢液弯月面在连铸生产中起着至关重要的作用，本文结合钢液弯月面的行为对粘结漏钢的形成进行了详细地分析，介绍了一种新的粘结漏钢形成机理，认为钢液弯月面的破损是粘结漏钢发生的直接起因，此外，还在该机理的基础上，探讨了防止粘结漏钢的对策。     

连铸的粘结性漏钢及其预报

漏钢是连铸生产中最主要的问题之一。本文从宝钢连铸的生产实绩入手,分析了连铸过程中粘结性漏钢产生的原因、影响因素及粘结的发生倾向;描述了粘结性漏钢的主要特征及粘结过程中结晶器铜板温度变化的规律。通过对宝钢漏钢预报系统的实际应用结果调查,在对系统解剖的基础上,对现系统作了评价,指出了系统的局限性,提出了完善和建立一个更可靠的预报系统的方法。     

方坯连铸机漏钢原因分析及控制

对武钢一炼钢方坯连铸机的漏钢情况进行统计分析,查找出导致漏钢的各种原因,包括浇铸温度、拉速、冷却、钢液成分、结晶器、保护渣及浸入式水口对中等方面,通过实施加强设备检查、控制和优化工艺标准、提高操作水平和开发开浇渣等措施,使漏钢事故得到很好控制。     

连铸振动结晶器内液态保护渣消耗机理

通过引入材料学中变截面悬臂梁理论,计算了连铸结晶器弯月面以下初凝坯壳受力,分析了结晶器正弦振动条件下初凝坯壳变形行为,并阐明液态保护渣消耗机理.结果表明,保护渣消耗于正滑脱中后期至下一个正滑脱前中期,包括整个负滑脱时期,负滑脱中期渣道宽度是保护渣消耗的限制性因素.通过增大黏度、振频和振幅使负滑脱时期内保护渣消耗量降低,从而增大了正滑脱时期内渣耗占整个周期内渣耗的比重,使正滑脱时期成为保护渣的主要消耗期.反之,负滑脱时期为保护渣主要消耗期.     

减少小方坯连铸漏钢的实践

针对抚顺新钢铁有限责任公司炼钢厂小方坯连铸漏钢事故频发的情况,从钢水浇铸条件、工艺操作和环境因素等方面,分析了造成钢水溢漏率高的原因,通过完善结晶器水冷制度,降低中间包钢水过热度,严格规范保护渣操作,进行射钉试验测定坯壳厚度等,使方坯溢漏率明显下降,平均溢漏率降至0.03%。     

Recovery mechanism of the sticking-type breakout during continuous casting of steel

Sticking-type breakout is one of key factors which restrict the development of high-speed or wide-heavy plate continuous casting technology. In order to better heal and control the sticking-type breakout, this paper presents a comprehensive study for its recovery mechanism. First, according to force characteristics of solidified shell at mold exit, calculation method of safe shell thickness is proposed. Then, considering sticker propagation behaviour and safe shell thickness, a more practical recovery model of sticking-type breakout is established and verified by actual examples. The result shows the proposed recovery strategies avoid casting speed to be decreased too low or cast stop, thus save unnecessary operating time, and are better than original strategies. Furthermore, influencing factors of recovery behaviour are analyzed. The result shows hot spot location, operating casting speed, and mold oscillation frequency have a significant effect on minimum speed for the recovery and oscillation stoke has little influence on it.     

酒钢板坯连铸漏钢成因分析及预防措施

对于酒钢4号、5号板坯连铸机的主要产品Q235及低合金钢的生产,近几年由于操作、设备等因素造成较高的漏钢率,给生产和设备造成极大危害.分析了漏钢的原因,在无漏钢预警系统的前提下制定了针对粘结漏钢与裂纹漏钢的预防措施,使板坯漏钢率显著下降.     

数值模拟技术在连铸结晶器中的应用

连铸结晶器内的冶金过程非常复杂,等同于“黑匣子”,用传统研究方法难以观察,数值模拟技术恰能弥补这一不足.主要介绍了模拟连铸结晶器的几种常用商业数值模拟软件,并详细讨论了PHOENICS、ANSYS CFX/Fluent、ABAQUS、MARC、ProCAST和其他数值模拟软件在连铸结晶器中的具体应用及其优势和局限性.最后,为了使数值模拟技术与冶金工业更好的结合,指出了数值模拟技术在连铸结晶器中的发展趋势.     

Simulation of thermal behavior during peritectic steel solidification in slab continuous casting mold

Thermal behavior of the solidifying shell in continuous casting mold is very important to final steel products.In the present work,one two-dimension transient thermal-mechanical finite element model was developed to simulate the thermal behavior of peritectic steel solidifying in slab continuous casting mold by using the sequential coupling method.In this model,the steel physical properties at high temperature was gotten from the micro-segregation model withδ/γtransformation in mushy zone,and the heat flux was obtained according to the displacement between the surface of solidifying shell and the hot face of mold as solidification contraction,the liquid-solid structure and distribution of mold flux,and the temperature distribution of slab surface and mold hot face,in addition,the rate-dependent elastic-viscoplastic constitutive equation was applied to account for the evolution of shell stress in the mold.With this model,the variation characteristics of surface temperature,heat flux, and growth of the solidifying shell corner,as well as the thickness distribution of the liquid flux,solidified flux,air gap and the corresponding thermal resistance were described.     

小方坯连铸结晶器电磁搅拌的数值模拟

借助有限元分析软件ANSYS,对150mm×150mm小方坯连铸结晶器电磁搅拌在电流为150A,频率变化情况下的钢液内部磁感应强度和电磁力进行了数值分析,并分析了结晶器厚度对钢液内部磁场的影响以及不同时刻钢液内部电磁力的分布。模拟结果表明,在结晶器电磁搅拌时,同一个断面上,4个角部的磁感应强度最大;随着频率的增加,钢液内部磁感应强度降低,钢液边部电磁力在4~5Hz时最大;钢液内部的电磁力在1个周期的不同时刻,形成了同一个方向的力偶,在这个力偶的作用下,完成了对钢液的搅拌;结晶器厚度对钢液内部磁场影响很大,厚度增加,钢液内部磁感应强度降低。