威鋼ROKOP高效方坯連鑄二次冷卻的研究.pdf

1、本論文研究的目標(biāo)是解決威鋼1號(hào)ROKOP連鑄機(jī)在提高拉速后出現(xiàn)的比較嚴(yán)重的中間裂紋等質(zhì)量問題。 論文對(duì)國(guó)內(nèi)外目前連鑄技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了評(píng)述，測(cè)試了威鋼1號(hào)連鑄機(jī)二冷噴嘴的冷態(tài)及熱態(tài)性能，應(yīng)用了有限差分法對(duì)傳熱微分方程進(jìn)行離散化，建立了方坯連鑄二冷傳熱數(shù)學(xué)模型。模型中采用了變時(shí)間步長(zhǎng)，充分考慮了ROKOP連鑄機(jī)傳熱的特點(diǎn)(噴淋水傳熱和輻射傳熱)，應(yīng)用了有效噴淋系數(shù)和有效比水量，并采用了適應(yīng)威鋼ROKOP連鑄特征的傳熱的邊界條件等

2、。針對(duì)該模型，編制了具有較好的專用性和一定通用性的仿真計(jì)算軟件。 依據(jù)二次冷卻冶金準(zhǔn)則的要求，利用計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化計(jì)算結(jié)果，認(rèn)為原有的二冷區(qū)兩段結(jié)構(gòu)(1.647m)不適應(yīng)高速連鑄的要求，提出將二冷區(qū)延長(zhǎng)為五段結(jié)構(gòu)(3.500m)，并仿真得到了高拉速下的威鋼1號(hào)ROKOP連鑄機(jī)新的二冷制度(靜態(tài)模型)，以及鑄坯的溫度場(chǎng)、特殊位置處的凝固參數(shù)、澆注溫度與最大拉速的關(guān)系等。 論文按等比水量的原則對(duì)二冷區(qū)原有結(jié)構(gòu)的二冷制度進(jìn)行了

3、仿真計(jì)算。通過比較可以看出，二冷區(qū)原有的兩段噴淋結(jié)構(gòu)，在高拉速情況下二冷區(qū)鑄坯表面溫度低(600～700℃左右)，二冷區(qū)噴淋段結(jié)束后鑄坯表面溫度回升過大(500～600℃左右)。這是鑄坯產(chǎn)生中間裂紋的根本原因。而五段噴水結(jié)構(gòu)二冷區(qū)鑄坯表面溫度較高(800℃左右)，二冷區(qū)噴淋段結(jié)束后鑄坯表面溫度回升平緩(200℃左右)。 另外，論文還對(duì)二冷動(dòng)態(tài)模型和二冷區(qū)動(dòng)態(tài)配水進(jìn)行了研究，配水方式采用有效拉速和修正后的有效拉速來控制噴水。該動(dòng)態(tài)

4、模型提出并應(yīng)用了每產(chǎn)生一定長(zhǎng)度的鑄坯(100mm)計(jì)算一次水量的思想。通過動(dòng)態(tài)模型的模擬計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)拉速在正常范圍內(nèi)波動(dòng)和波動(dòng)較大時(shí)，鑄坯表面溫度的波動(dòng)都較為平緩，幅度也較小。這為威鋼今后采用二冷動(dòng)態(tài)配水打下了基礎(chǔ)。 實(shí)踐證明，利用本論文的研究結(jié)果，威鋼1號(hào)ROKOP連鑄機(jī)的穩(wěn)定工作拉速達(dá)到3.0m/min，最大拉速可達(dá)3.4m/min左右，鑄坯的中間裂紋已經(jīng)消除，且產(chǎn)量也大幅度提高，鑄機(jī)實(shí)現(xiàn)了高效化。另外，本論文的研究結(jié)果