一种通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法技术

技术编号:41340998 阅读:29 留言:0更新日期:2024-05-20 09:58
本发明专利技术提供了一种通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法;包括以下步骤:第一步,进行前处理,前处理包括温度场计算前的数据准备工作和设定初始条件;第二步,进行中处理,中处理包括温度场的运算;第三步,进行后处理,后处理包括温度场计算后的数据处理工作;第四步,进行循环处理,循环处理包括重复第二步和第三步,直到计算终止。本发明专利技术设计了一种通用铸坯温度场计算数学模型,该模型考虑了钢水流动、凝固收缩对温度计算的影响,使得算出的温度场、坯壳厚度结果更准确,将前处理独立于循环计算之外,计算速度快,同时本模型计算出的温度场为结晶器漏钢预报、动态二冷水、动态轻压下和末端电磁搅拌提供数据基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金领域;尤其涉及一种通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法


技术介绍

1、连铸是连续铸钢的简称。连铸的过程为在一种连续状态下,钢液不断传递和释放热量,并逐渐凝固成一定形状的铸坯。连续铸钢浇注流程为:钢包中的钢液进入中间包后,再被不断的导入到结晶器中,由结晶器内不断循环的冷却水进行冷却,形成含液芯并具有一定厚度的坯壳从结晶器中拉出。铸坯在出结晶器后,由后续的二冷区进行喷水冷却和空冷区进行环境冷却,最终铸坯得以完全凝固,通过切割机切割成预定尺寸坯料。

2、连铸生产过程中,对整个铸坯生命周期的温度场的掌控非常重要。准确获取铸坯在结晶器内的温度场可以做好结晶器漏钢预报系统,提升生产效率,降低生产线事故损失;准确获取铸坯在二冷区内的温度场可以做好动态二冷水系统,降低铸坯表面裂纹概率;准确获取铸坯在矫直前和矫直中的温度场可以做好末端电磁搅拌系统和动态轻压下系统,改善中心凝固组织,减轻中心疏松,减少中心偏析。因此,准确的铸坯温度场是连铸很多连铸工艺模型的基础。


技术实现思路

1、本专利技术的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法,其特征在于,第一步中,所述数据准备工作和设定初始条件包括:建立坐标系、划分网格、网格信息存储、相邻网格交互信息存储、材料热物性参数导入和给定初始条件。

3.如权利要求2所述的通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法,其特征在于,所述建立坐标系具体为:以铸坯断面的几何中心为原点,对于板坯、方坯、矩形坯和异型坯以沿外弧方向为y方向,以站在出坯处望向钢包回转台右侧为x轴,以拉坯方向为z轴,以铸坯断面的1/4为基础建立直角坐标系,对于圆坯以沿着...

【技术特征摘要】

1.一种通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法,其特征在于,第一步中,所述数据准备工作和设定初始条件包括:建立坐标系、划分网格、网格信息存储、相邻网格交互信息存储、材料热物性参数导入和给定初始条件。

3.如权利要求2所述的通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法,其特征在于,所述建立坐标系具体为:以铸坯断面的几何中心为原点,对于板坯、方坯、矩形坯和异型坯以沿外弧方向为y方向,以站在出坯处望向钢包回转台右侧为x轴,以拉坯方向为z轴,以铸坯断面的1/4为基础建立直角坐标系,对于圆坯以沿着半径方向为r轴,以站在出坯处望向钢包回转台右侧为起始0°建立θ轴,以拉坯方向为z轴,以整个铸坯断面为基础建立平面极坐标系和直角坐标系的混合体系。

4.如权利要求2所述的通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法,其特征在于,所述划分网格具体为:将所有铸坯均划分成六面体网格,且在xy平面内,根据铸坯形状特性,板坯、方坯和矩形坯划分为长方形网格、圆坯划分为扇形网格、异型坯划分为不规则四边形网格;

5.如权利要求2所述的通用铸坯温度场计算数学模型的建立方法,其特征在于,所述网格信息存储具体为:通过设定每个网格节点的坐标为[x,y,z],将每个网格节点的坐标值存储在px[x,y]和py[x,y]中,其长方形网格计算公式为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:连天龙何博王文学霍跃钦曾晶马玉堂吴龙米进周钟立雯
申请(专利权)人:中国重型机械研究院股份公司
类型:发明
国别省市:

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