一种合金钢多组元体系凝固热力学的计算方法

    公开(公告)号:CN117423413A

    公开(公告)日:2024-01-19

    申请号:CN202311418800.0

    申请日:2023-10-30

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种合金钢多组元体系凝固热力学的计算方法,涉及钢连铸技术领域。该方法首先计算多合金钢不同含量下溶质元素的伪二元相图,获得δ/γ相转变温度数据集,建立δ/γ相转变温度Bp神经网络预测模型,对Bp神经网络预测模型进行训练;并对液相线温度求解公式进行优化,进而将Bp神经网络预测模型和液相线温度求解公式耦合至Ueshima模型,得到Bp‑Ueshima模型;建立凝固过程中不同冷却速率与二次枝臂间距的关系;然后根据Bp‑Ueshima模型实现对多合金钢相变特征温度和溶质微观偏析的计算。该方法利用Bp神经网络预测模型和优化后的液相线温度求解公式作为判据判断δ、γ、L相间转变是否发生,更符合钢实际凝固过程。

    一种不规则断面连铸坯凝固传热的有限体积计算方法

    公开(公告)号:CN116052806A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202211479378.5

    申请日:2022-11-24

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明设计了一种不规则断面连铸坯凝固传热的有限体积计算方法;首先根据不规则断面连铸坯断面尺寸构建1/2连铸坯模拟计算域;在建立的1/2连铸坯模拟计算域中划分非结构网格,保存网格信息;然后针对连铸坯连铸凝固传热问题,建立非结构有限体积传热模型;最后利用建立的非结构有限体积传热模型,模拟连铸过程中不规则连铸坯的凝固传热现象;采用有体积法进行计算,相比于有限元法,计算速率有所提高;根据冷区不同选择合适的边界条件,更准确地模拟不规则连铸坯连铸生产全流程凝固传热;充分考虑了不规则连铸坯连铸的实际情况,描述了不规则连铸坯连铸过程的温度场变化,从而为不规则连铸坯均匀冷却及提高不规则连铸坯质量提供支撑。

    一种考虑非均匀二次冷却的连铸坯凝固传热计算方法

    公开(公告)号:CN112528432A

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN202011400751.4

    申请日:2020-12-04

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种考虑非均匀二次冷却的连铸坯凝固传热计算方法,涉及钢连铸技术领域。首先读取连铸机结构参数与连铸工艺参数,沿拉坯方向按夹辊将连铸凝固传热区划分成多个一级计算单元,其包含辊接触与水喷淋二级子单元,同时将连铸坯横截面切片划分计算网格;其次,根据喷嘴喷淋特性,采用插值方法,计算喷嘴喷淋范围内的水量分布,并将喷嘴装配在连铸坯表面,通过叠加处理获得连铸坯表面水量分布;然后,设置连铸坯切片的初始温度场,按拉速与凝固时间确定连铸坯切片位置,并调用相应的冷却条件,计算边界条件,进而确定凝固传热离散线性方程组的系数与源项,调用线性方程组求解器,求解连铸坯温度场;最后输出连铸坯凝固传热的计算结果。

    降低薄板坯连铸液芯压下过程边角部应力的装备及工艺

    公开(公告)号:CN108405819B

    公开(公告)日:2019-10-01

    申请号:CN201810329651.3

    申请日:2018-04-13

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种降低薄板坯连铸液芯压下过程边角部应力的装备及工艺,涉及钢的薄板坯连铸连轧技术领域。装备包括二冷配水系统和窄面高斯凹形曲面结晶器,结晶器工作面自上而下均为以其横向宽度中心线为对称呈高斯曲线分布的凹形结构,且工作面沿高度方向为直线或迎合坯壳窄面凝固收缩特性的连续变化曲线结构,各水槽横截面中心连线凹向工作面。工艺中,采用窄面高斯凹形曲面结晶器、宽面整体缓冷却配水工艺进行动态配水,控制铸坯各阶段的温度。本发明出结晶器的铸坯窄面中部区域变形过渡更显著,更有助于铸坯在液芯压下过程窄面金属向宽展方向流动,铸坯液芯压下过程角部温度更高,更显著降低铸坯边角部压下应力。

    一种漏斗结晶器内铸坯凝固传热计算方法

    公开(公告)号:CN108446505A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810246149.6

    申请日:2018-03-23

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种漏斗结晶器内铸坯凝固传热计算方法,涉及炼钢连铸技术领域。该方法首先查阅获取钢、铜板和冷却水的物性参数,并建立1/4铸坯-结晶器有限元模型,并赋予其相应的物性参数;然后再建立耦合液态渣层分布、固态渣层分布和气隙分布的界面传热模型;最后设定接触体、接触关系;加载初始条件、边界条件;加载蠕变本构方程;定义分析工程,并以并行模式提交计算直至铜板热面温度达到稳态。本发明提供的漏斗结晶器内铸坯凝固传热计算方法,可准确描述漏斗结晶器连铸生产薄板坯过程中液态保护渣、固态保护渣及气隙的动态分布以及结晶器铜板与凝固坯壳的温度分布、接触状态,铸坯的收缩与变形等薄板坯凝固过程中的热/力学行为。

    降低薄板坯连铸液芯压下过程边角部应力的装备及工艺

    公开(公告)号:CN108405819A

    公开(公告)日:2018-08-17

    申请号:CN201810329651.3

    申请日:2018-04-13

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种降低薄板坯连铸液芯压下过程边角部应力的装备及工艺,涉及钢的薄板坯连铸连轧技术领域。装备包括二冷配水系统和窄面高斯凹形曲面结晶器,结晶器工作面自上而下均为以其横向宽度中心线为对称呈高斯曲线分布的凹形结构,且工作面沿高度方向为直线或迎合坯壳窄面凝固收缩特性的连续变化曲线结构,各水槽横截面中心连线凹向工作面。工艺中,采用窄面高斯凹形曲面结晶器、宽面整体缓冷却配水工艺进行动态配水,控制铸坯各阶段的温度。本发明出结晶器的铸坯窄面中部区域变形过渡更显著,更有助于铸坯在液芯压下过程窄面金属向宽展方向流动,铸坯液芯压下过程角部温度更高,更显著降低铸坯边角部压下应力。

    一种微合金钢薄板坯边角裂纹控制装备及工艺

    公开(公告)号:CN108356242A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810329636.9

    申请日:2018-04-13

    Applicant: 东北大学

    Inventor: 蔡兆镇 朱苗勇

    Abstract: 本发明提供一种微合金钢薄板坯边角裂纹控制装备及工艺,涉及钢的薄板坯连铸连轧技术领域。控制装备包括二冷配水系统、角部高效传热窄面高斯凹形曲面结晶器和结晶器窄面足辊区新增强喷淋系统,新增强喷淋系统包括新增供水管路、新增强喷淋架以及配水控制系统。控制工艺中,采用角部高效传热窄面高斯凹形曲面结晶器、整体增强冷却工艺协同结晶器窄面足辊区新增强喷淋系统的配水工艺、宽面整体缓冷却配水工艺进行动态配水。本发明可稳定实现铸坯边角部组织微合金碳氮化物弥散化析出,自身强化铸坯边角部组织,同时促进铸坯液芯大变形压下过程窄面金属向侧弧流动,降低铸坯边角部应力,“治本”控制微合金钢薄板坯边角部裂纹产生。

    一种板坯窄面内凸型曲面结晶器及其设计方法

    公开(公告)号:CN104874754B

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201510349452.5

    申请日:2015-06-19

    Applicant: 东北大学

    Inventor: 蔡兆镇 朱苗勇

    Abstract: 本发明提出一种板坯窄面内凸型曲面结晶器及其设计方法,属于钢连铸领域,本发明结晶器的窄面铜板为上口宽下口窄结构,上下口铜板厚度相同;所述的窄面铜板的内表面为内凸型曲面结构,由中部区域凸曲面和边部区域凸曲面构成;本发明所设计的板坯窄面结晶器可充分补偿坯壳在结晶器内的收缩,有效抑制保护渣膜与气隙在坯壳角部附近区域集中分布,从而实现铸坯角部快速冷却,细化铸坯角部初凝组织晶粒并弥散化碳氮化物在晶内及晶界析出,从根本上抑制微合金钢连铸坯角部裂纹产生;使用本发明所设计的板坯结晶器锥度亦可有效消除坯壳宽、窄面角部附近区域的“热点”,实现坯壳在结晶器内均匀生长。

    一种板坯结晶器锥度设计方法

    公开(公告)号:CN103406505B

    公开(公告)日:2015-01-28

    申请号:CN201310356316.X

    申请日:2013-08-14

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明一种板坯结晶器锥度设计方法,属于炼钢-连铸领域,本发明所设计的板坯结晶器锥度可充分补偿坯壳在结晶器内的收缩,有效抑制坯壳在结晶器内的变形,防止了初凝坯壳在结晶器上部因变形量过大而造成连铸坯表面和皮下裂纹的频发;使用本发明所设计的板坯结晶器锥度可有效消除坯壳宽、窄面角部附近区域的“热点”,实现坯壳在结晶器内均匀生长;使用本发明所设计的板坯结晶器锥度可最大化减轻结晶器铜板磨损,延长结晶器的使用寿命;使用本发明所设计的板坯结晶器锥度能够加速坯壳角部与窄面的传热,增加坯壳出结晶器时的强度,减轻坯壳窄面鼓肚。

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