一种控制方圆坯框形偏析的连铸生产方法

    公开(公告)号:CN116352041A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310345612.3

    申请日:2023-04-03

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种控制方圆坯框形偏析的连铸生产方法,涉及炼钢‑连铸技术领域。本发明通过在方圆坯连铸机的二冷区扇形段设置二冷区电磁搅拌器,将钢液从方圆坯连铸机的中间包经过浸入式水口流入结晶器;钢液依次经过结晶器、二冷区足辊段、二冷区扇形段、二冷区矫直段进行不断冷却凝固,直至完全凝固;通过计算机数值模拟预测模型,获得CET转变位置与电磁力强度,从而指导现场生产,获得优质连铸坯。能够准确捕捉连铸坯CET转变位置并精准把控电磁搅拌强度,从而在现场生产中消除框形偏析,最大限度的改善板坯的内部质量。

    一种开浇过程连铸坯温度场与应力场耦合计算方法

    公开(公告)号:CN115952720A

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202310015373.5

    申请日:2023-01-05

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种开浇过程连铸坯温度场与应力场耦合计算方法,涉及连铸生产技术领域。本发明参考实际的连铸开浇流程,以启动拉坯为界限把计算过程分为出苗阶段和起步阶段两部分。出苗阶段通过实时判断液面位置来不断激活铸坯单元,同时根据铸坯单元在结晶器内的位置选择不同的冷却边界,根据采集到的辊列分布图把辊子设置为刚体,通过控制铸坯的位移边界来实现沿铸流方向行进,同时不断在弯月面位置激活新的铸坯单元,每次模型更新后判断其在铸流中所处的位置进而施加对应的冷却条件,重复此过程直到模型到达连铸机出口,开浇过程全部结束。计算过程中实时提取连铸坯的特征点温度和应力应变状态,追踪凝固末端的位置,获得液固相线沿铸流的分布。

    一种方圆坯连铸用行波线性电磁搅拌控流装置

    公开(公告)号:CN115815549A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202211016859.2

    申请日:2022-08-24

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种方圆坯连铸用行波线性电磁搅拌控流装置,属于炼钢‑连铸技术领域,包括铸坯以及由搅拌器磁轭和搅拌器感应线圈组成电磁搅拌器,所述搅拌器磁轭内壁沿轴向等间距设置有绝缘分隔片,且位于同一平面的绝缘分隔片沿周向等间距设置,搅拌器磁轭内安装有搅拌器感应线圈,且搅拌器感应线圈通过绝缘分隔片固定,所述搅拌器感应线圈内部安装有铸坯。本发明可以产生沿铸坯轴向方的向上或者向下的电磁力,这种类型的电磁力可促使钢液逆自然流动,从而加强热对流,且电磁力作用区间相比传统旋转型电磁搅拌器更深。在行波线性电磁搅拌控流装置作用下钢液的速度更有利于控制,这为连铸操作提供了充足的自由度,更有利于生产出优质铸坯。

    基于GPU并行计算钢液对流下三维多枝晶生长的预测方法

    公开(公告)号:CN114819393A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210550071.3

    申请日:2022-05-20

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明公开一种基于GPU并行计算钢液对流下三维多枝晶生长的预测方法,方法包括:收集待研究钢材的物性参数、各成分所占比重数据;计算三维相场、溶质场以及流场的控制方程,建立不同优先生长方向场控制方程;基于GPU多线程并行计算的方式计算各个时间下的所有节点的相场变量、浓度和流体速度数据;通过共享内存的方式将信息转存到CPU内存中,以可读文件的形式读取相场变量、浓度及流体速度的三维图像,不同计算时间的三维图像组合得到钢液对流情况下三维多枝晶生长过程。本发明能够以三维图景的形式再现钢液对流情况下三维多枝晶生长过程,提高钢液对流情况下三维多枝晶生长预测的精准度。

    基于改进的yolov5x网络模型的高温连铸坯表面缺陷检测方法

    公开(公告)号:CN113487570A

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN202110763410.1

    申请日:2021-07-06

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明公开了基于改进的yolov5x网络模型的高温连铸坯表面缺陷检测方法,属于高温连铸坯表面缺陷识别技术领域。在连铸坯生产线上采集所需数量的高温连铸坯表面图像;对采集的高温连铸坯表面图像进行预处理,并对预处理后的每一幅图像中的缺陷进行标注,获得yolov5x网络模型的训练集;对yolov5x网络模型进行改进,包括:在yolov5x网络模型中添加GhostBottleneck模块替换掉Bottleneck模块;使用所述训练集对改进的yolov5x网络模型进行训练,获得yolov5‑Ghost网络模型;利用所述yolov5‑Ghost网络模型对连铸坯生产线上的高温连铸坯表面缺陷进行实时检测。缩小了模型体积,建立了更加轻量化的yolov5‑Ghost网络模型,提升了检测效率和有效地降低了质检工作运营成本。

    一种外场协同控制作用下的均质化板坯连铸生产方法

    公开(公告)号:CN113118400A

    公开(公告)日:2021-07-16

    申请号:CN202110425538.7

    申请日:2021-04-20

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明的一种外场协同控制作用下的均质化板坯连铸生产方法,属于炼钢‑连铸领域。该方法在板坯连铸机的二冷区扇形段安装电磁搅拌辊,并同时在板坯连铸凝固末端二冷区电磁搅拌之后的两个扇形段进行机械压下,以获得均质化板坯。二冷电磁搅拌可以对钢水进行搅拌混匀,使钢水温度和凝固坯壳均匀,增加等轴晶比率,提高表面质量;凝固末端机械压下可以促进富含溶质元素的钢液向上游排出,改善中心偏析,并补偿铸坯凝固收缩,抑制缩孔生长。同时二冷电磁搅拌可以将机械压下排出的浓缩钢液进一步混匀,二冷电磁搅拌和凝固末端机械压下相互结合,达到改善铸坯内部质量的目的。

    一种钢凝固糊状区枝晶网络渗透率的确定方法

    公开(公告)号:CN112613202A

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN202011354381.5

    申请日:2020-11-27

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种钢凝固糊状区枝晶网络渗透率的确定方法,涉及钢铸造与连铸技术领域。首先获取钢种的碳元素含量、物性参数和冷却条件,并设置钢枝晶生长计算域和渗流计算域以及离散计算域所用的网格几何尺寸;然后离散枝晶生长计算域,生成CA胞元,建立钢三维枝晶生长模型,求解钢凝固糊状区枝晶演变过程,进而输出不同凝固时刻的枝晶结构信息;构建钢枝晶网络渗流模型的控制方程,生成渗流模型有限体元;重构钢枝晶网络结构,设置钢液流过枝晶网络的计算边界条件和初始条件;基于Simple算法迭代计算渗流计算域内速度场与压力分布;最后输出枝晶网络内钢液流动信息,确定枝晶网络渗透率;进而确定不同固相率、冷却条件下的钢枝晶网络渗透率。

    一种预测包晶钢凝固过程相变的相场模拟方法

    公开(公告)号:CN108038342A

    公开(公告)日:2018-05-15

    申请号:CN201810070122.6

    申请日:2018-01-24

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明公开一种预测包晶钢凝固过程相变的相场模拟方法,其包括以下步骤:S1、获取凝固过程中各相的自由能密度,采用高温激光扫描共聚焦显微镜原位观察实验并结合DSC同步热分析仪,获得固/液和固/固界面移动动力学参数及微观形貌的演变行为;S2、根据自由能密度及动力学参数,建立相场模型,通过相场控制方程计算相场控制参数结果值;S3、耦合溶质场控制方程,计算溶质场控制参数结果值;S4、将前述的两个控制参数结果值进行可视化处理,获得包晶钢凝固过程的相变图像。本发明能够再现包晶钢凝固过程包晶反应和转变,为控制相变所起的热裂行为提供可视化的预测方法,能够为包晶钢连铸坯表面裂纹控制和高效连铸生产提供理论指导。

    一种钢连铸坯中MnS夹杂物尺寸预测方法

    公开(公告)号:CN107282900A

    公开(公告)日:2017-10-24

    申请号:CN201710470968.4

    申请日:2017-06-20

    Applicant: 东北大学

    CPC classification number: B22D11/001 G06F19/00

    Abstract: 本发明涉及一种钢连铸坯中MnS夹杂物尺寸预测方法。该方法包括如下步骤:根据钢连铸凝固过程固液界面推进速率V和温度梯度G获取一次枝晶臂距离λ1;将一次枝晶臂距离λ1带入节点i的面积Ai与节点i的映射关系、以及节点j的面积Aj与节点j的映射关系;根据两个映射关系、以及计算域中控制单元体积内溶质元素Mn和S质量守恒特性,获取计算域内MnS夹杂物析出质量;根据MnS夹杂物析出质量获取MnS夹杂物的半径值。由此,建立了钢中MnS夹杂物尺寸与连铸坯凝固枝晶组织枝晶的定量关系,能够根据连铸坯凝固组织定量预测钢中MnS夹杂物尺寸,为连铸坯MnS夹杂物控制提供了新思路。

    一种钢连铸凝固末端电磁搅拌位置的动态控制方法及装置

    公开(公告)号:CN104690242A

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201510060782.2

    申请日:2015-02-05

    Applicant: 东北大学

    CPC classification number: B22D11/115 B22D11/18

    Abstract: 本发明公开了一种钢连铸凝固末端电磁搅拌位置的动态控制方法及装置,属于钢铁冶金连铸生产控制领域。采用通过连铸跟踪单元组成的双向链表建立连铸动态跟踪模型、实时采集连铸工艺参数,并计算连铸坯凝固信息。通过当前电磁搅拌位置与最佳电磁搅拌位置的比对,实时计算凝固末端电磁搅拌器所需位移量,确保凝固末端电磁搅拌器始终位于所浇钢种的最佳搅拌位置;装置包括弧形导轨、滑动机构、驱动机构和控制器;凝固末端电磁搅拌器固定安装在滑动机构上;滑动机构位于弧形导轨上;驱动机构的一端连接滑动机构,驱动机构的另一端连接控制器;本发明较好地解决了传统凝固末端电磁器不能随连铸工艺实时调节的难题,且现场实施效果良好。

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