变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法及系统，其中的方法包括：通过预设模型构建工具构建变截面结晶器中的连铸坯的初始三维几何模型；对所述初始三维几何模型进行网格剖分预处理，以形成网格式变截面连铸坯模型；基于预设流体力学分析工具确定所述网格式变截面连铸坯模型中流体的速度分布；基于所述网格式变截面连铸坯模型中的流体的速度分布，通过所述流体力学分析工具确定所述变截面结晶器中的连铸坯的温度场分布和固相率分布。通过本发明专利技术提供的变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法及系统能够解决现有的变截面连铸坯的传热与凝固计算方法计算精度低、且费时的问题。且费时的问题。且费时的问题。

【技术实现步骤摘要】
变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金
，更为具体地，涉及一种变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法及系统。

技术介绍

[0002]薄板坯连铸连轧是一项近终型的高效钢铁生产技术，变截面板坯结晶器(如漏斗形板柸结晶器)为薄板坯连铸的核心装备。漏斗形结晶器上部具有足够的横截面积以满足侵入式水口的插入和保护渣熔化，其下口的横截面接近于薄板坯的规格尺寸。钢液在漏斗形结晶器中形成紊流流动，而在漏斗形结晶器中形成的坯壳受到拉坯和结晶器限制的作用，坯壳发生变形，坯壳中各点的运动速度各不相同。由于漏斗形结晶器横截面积不同，各截面上的通钢量也就不相同。在进行传热分析时，由于漏斗形结晶器的复杂几何形状以及速度分布不均匀，给其凝固过程仿真带来困难。
[0003]轻压下和重压下技术是提高大断面的方坯和板坯内部质量的重要技术手段，在钢铁生产中得到广泛的应用。然而，在通常使用的铸坯温度场离线工艺设计或者在线控制计算中并没有考虑铸坯发生较大变形、断面尺寸显著变化对传热和凝固的影响，计算网格仍然保持不变，这可能造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法，包括：通过预设模型构建工具构建变截面结晶器中的连铸坯的初始三维几何模型；对所述初始三维几何模型进行网格剖分预处理，以形成网格式变截面连铸坯模型；基于预设流体力学分析工具确定所述网格式变截面连铸坯模型中流体的速度分布；基于所述网格式变截面连铸坯模型中的流体的速度分布，通过所述流体力学分析工具确定所述变截面结晶器中的连铸坯的温度场分布和固相率分布。2.如权利要求1所述的变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法，其特征在于，所述预设模型构建工具为FreeCAD；并且，所述通过FreeCAD构建所述变截面结晶器中的连铸坯的初始三维几何模型的过程包括：通过所述FreeCAD绘制所述变截面结晶器中的连铸坯对称面上的外轮廓曲线和四周的直线，并通过所述FreeCAD中的曲面生成工具生成Nurbs曲面；基于所述变截面结晶器中的连铸坯对称面上的外轮廓曲线和四周的直线以及所述Nurbs曲面构建所述初始三维几何模型。3.如权利要求2所述的变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法，其特征在于，所述对所述初始三维几何模型进行网格剖分预处理，以形成网格式变截面连铸坯模型的过程包括：将所述初始三维几何模型按照Step格式保存；通过Gmsh对Step格式的初始三维几何模型进行处理，以形成Gmsh网格式变截面连铸坯模型。4.如权利要求3所述的变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法，其特征在于，所述对所述初始三维几何模型进行网格剖分预处理，以形成网格式变截面连铸坯模型的过程还包括：通过GmshToFoam工具将所述Gmsh网格式变截面连铸坯模型转换为OpenFOAM网格式变截面连铸坯模型。5.如权利要求4所述的变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法，其特征在于，所述预设流体力学分析工具为OpenFOAM；并且，所述基于预设流体力学分析工具确定所述网格式变截面连铸坯模型中流体的速度分布的过程包括：通过所述OpenFOAM中的不可压缩流体计算程序icoFOAM计算所述OpenFOAM网格式变截面连铸坯模型中的流体的速度分布。6.如权利要求5所述的变截面连铸坯的温度分布及固相率分布计算方法，其特征在于，所述基于所述网格式变截面连铸坯模型中的流体的速度分布，通过所述流体力学分析工具确定所述变截面结晶器中的连铸坯的温度场分布和固相率分布包括：基于所述网格式变截面连铸坯模型中的流体的速度分布情况通过所述OpenFOAM中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟涛，
申请(专利权)人：中冶南方连铸技术工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：