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公开(公告)号：CN114417675A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210092730.3
申请日：2022-01-26
Applicant: 东北大学
IPC: G06F30/23 , G06T11/20 , B22D11/22 , G06F30/17 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种异型坯连铸凝固传热的有限元计算方法，涉及钢连铸技术领域。该方法包括根据异型坯断面尺寸建立1/2异型坯二维几何模型；对1/2异型坯二维几何模型进行网格划分，建立1/2异型坯二维有限元模型；针对异型坯连铸凝固传热问题，建立1/2异型坯二维有限元凝固传热模型；利用1/2异型坯二维有限元凝固传热模型计算连铸过程中的温度场变化。本发明充分考虑了异型坯复杂的断面形状，采用三角形单元和一般四边形单元，可以更好地模拟实际异型坯横截面；根据冷区不同选择合适的边界条件，更准确地模拟异型坯连铸生产全流程凝固传热，描述了异型坯连铸过程的温度场变化。
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公开(公告)号：CN113704919A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111002550.3
申请日：2021-08-30
Applicant: 东北大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/18 , G06F111/10 , G06F113/08
Abstract: 本发明提供一种小方坯连铸拉坯方向二冷喷淋状态的数值化方法，涉及钢连铸技术领域。首先读取小方坯连铸机结构参数、连铸工艺参数和喷嘴冷态性能参数，构建单喷嘴的二维喷淋网络，进而根据冷却区水流量、喷嘴数量和喷嘴流量，计算单喷嘴二维喷淋网络内的水流量分布；其次，将喷嘴喷淋网络映射到小方坯表面，并根据所在喷淋区垂直喷嘴的喷淋网络结构，调整映射网络，插值计算倾斜喷嘴映射喷淋网络的水流量分布，将各喷淋区的喷嘴叠加装配到喷淋架上，形成喷淋区多喷嘴二维喷淋网络；然后，处理两相邻喷淋区无夹辊阻挡而产生的水流量分布相互叠加的情形，构建二冷各区小方坯表面的水流密度网络，实现对小方坯连铸拉坯方向二冷喷淋状态的数值化。
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公开(公告)号：CN111815067A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010709684.8
申请日：2020-07-22
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明涉及冶金连铸技术领域，提供一种基于GPU并行计算的钢液中枝晶生长的预测方法，包括：收集待研究钢材的物性参数、各成分所占比重数据；计算相场及溶质场的控制方程：编写基于GPU并行计算的多线程程序代码，分配第i个节点的相场变量及浓度计算过程到第i个线程；n个线程同时执行多线程程序代码，输出每个节点的相场变量及浓度数据到GPU内存；通过共享内存将结果数据转存到CPU内存，CPU将结果数据写入Tecplot可读文件，由Tecplot软件打开得到相场及溶质场的三维图像，不同计算时间的三维图像组合得到枝晶在钢液中的三维生长过程。本发明能够再现枝晶在钢液中的三维生长过程，提高钢液中枝晶生长预测的精度和效率。
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公开(公告)号：CN108038342B
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201810070122.6
申请日：2018-01-24
Applicant: 东北大学
IPC: G06F30/23
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。
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公开(公告)号：CN110157855A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910538743.7
申请日：2019-06-20
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明涉及一种碳钢连铸过程的晶粒细化剂，即金属铈，该金属铈优选为粉体状，通过与连铸钢液混合，可将连铸坯的等轴晶率大大提高，晶粒细化效果显著，同时降低钢中夹杂物的尺寸。本发明还提供了一种便于添加到钢液中的晶粒细化剂产品，即一种含有金属铈的晶粒细化剂包芯线，以及一种碳钢连铸过程的晶粒细化方法，具体是采用结晶器喂丝法使所述晶粒细化剂包芯线与钢液进行混合，适用于连铸工艺过程中。该添加晶粒细化剂金属铈的方法，通过控制喂丝的速度，即可实现自动化、在线精确控制铈粉的添加量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107014813B
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201710374860.5
申请日：2017-05-24
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明涉及钢铁冶金连铸生产质量检测技术领域，尤其涉及一种钢连铸坯凝固枝晶组织检测方法。本发明中，通过全新的腐蚀剂(按质量百分比由2％‑6％的苦味酸、3％‑8％的十二烷基苯磺酸钠、86％‑95％的水组成)、腐蚀温度(60‑70℃)和腐蚀时间(30‑40min)形成枝晶组织检测过程中进行的腐蚀方法，来适用于待测表面的最小尺寸大于等于10cm的大尺寸断面的枝晶检测方法。其次，获取待检测产物的待测表面的影像并清晰化处理后，能够用来定量确定待测表面的柱状晶区、混晶区和等轴晶区的面积比例，实现了对连铸坯枝晶组织形貌的定量检测。
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公开(公告)号：CN109530648A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201910078981.4
申请日：2019-01-28
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种预测连铸生产中结晶器钢渣界面波动的方法，涉及金属铸造技术领域。该方法首先根据钢厂连铸设备工艺尺寸，运用造型软件建立结晶器三维几何模型，对模型进行网格化、制定模型边界条件，导出.msh文件，并将其导入流体计算软件中进行模拟计算，提取结晶器钢渣界面位置、形状以及附近流场的数据，并在后处理软件中，建立铸坯中心面径向距离与其相对应的液面波动高度直角坐标系点状图，据此判断钢渣界面波动情况；最后调整铸坯水口插入深度与水口形状，重新对钢渣界面波动情况进行预测。本发明提供的预测连铸生产中结晶器钢渣界面波动的方法，可以判断铸坯在连铸过程中流场分布和钢渣界面波动行为，从而提高铸坯质量。
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公开(公告)号：CN107282900B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710470968.4
申请日：2017-06-20
Applicant: 东北大学
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。
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公开(公告)号：CN108959749A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810654408.9
申请日：2018-06-22
Applicant: 东北大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5009 , G06F2217/80
Abstract: 本发明提供一种圆坯连铸旋流水口的设计方法，涉及金属铸造技术领域。该方法首先通过造型软件Gambit和流体计算软件Ansys Fluent相结合对所建的三维数学模型中钢液的流动进行数值模拟，然后提取结晶器内水口下方铸坯横断面和铸坯纵截面速度场和温度场云图；最终通过对不同形状水口流场和温度场进行分析，得到更加合适圆坯的浸入式水口形状。本发明提供的圆坯连铸旋流水口的设计方法，能够得到更加合适的圆坯旋流水口，使钢液在结晶器工作区内形成更加持久、更加有效的水平旋流运动，促进了过热的耗散，提高结晶器内高温区上升，使部分自由晶重熔，降低了过热度，有利于扩大等轴晶区和改善铸坯芯部质量。
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公开(公告)号：CN107014813A
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201710374860.5
申请日：2017-05-24
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明涉及钢铁冶金连铸生产质量检测技术领域，尤其涉及一种钢连铸坯凝固枝晶组织检测方法。本发明中，通过全新的腐蚀剂(按质量百分比由2％‑6％的苦味酸、3％‑8％的十二烷基苯磺酸钠、86％‑95％的水组成)、腐蚀温度(60‑70℃)和腐蚀时间(30‑40min)形成枝晶组织检测过程中进行的腐蚀方法，来适用于待测表面的最小尺寸大于等于10cm的大尺寸断面的枝晶检测方法。其次，获取待检测产物的待测表面的影像并清晰化处理后，能够用来定量确定待测表面的柱状晶区、混晶区和等轴晶区的面积比例，实现了对连铸坯枝晶组织形貌的定量检测。
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