连铸凝固传热与二冷控制数值模拟.pptVIP

* 统计了文献中给出的部分与二冷有关的铸坯缺陷。通过分类可以看出： * 铸坯缺陷主要分为三类：……，……，……。 产生原因主要有两个：……，……。 解决的措施，以及本论文所要完成的相关工作：…… * 二冷区铸坯表面的传热方式包括喷淋水冲击传热、辐射传热、水聚集蒸发传热及夹辊传热 。这四种传热方式具体所占比例与铸机结构、辊列布置、喷嘴排列及喷嘴性能相关。铸坯在二次冷却区的运行过程中，将反复地经历各种传热方式的区域，因此二冷区铸坯表面温度会出现一定的波动。 * 1. 比例控制法是方坯连铸机使用最广泛的控制方法； 2. 制定出适合于所需浇铸钢种的目标表面温度曲线，由此找出铸坯表面实际温度符合目标温度时各冷却段水量的控制参数a、b和c ； 3. 计算机根据二次冷却配水控制数学模型每隔一段时间计算一次铸坯表面温度，并与设定的目标表面温度进行比较。根据比较的差值结果, 给出各段的冷却水量，以使铸坯的表面温度与目标温度相吻合。 * 目前的研究存在 * 我将从以下5个方面来介绍论文的主要内容：1……，2.……，3……，4.……，5.……。 * 坐标原点为弯月面角部。 * 将实际问题转化为数学模型的过程中，做以下基本假设：…… * 方程（1）为描述连铸坯凝固过程中的能量守恒 其中： 采用变热物性参数，密度、比热、导热系数处理为温度、固相分数、钢种的函数。 凝固潜热的处理采用等价比热法，潜热按照固相分数释放。 * 通过牛顿－拉普森叠代以上四个方程求解温度场和固相分数分布。 根据每一种组元在液相中的含量求解糊状区温度； 忽略宏观偏析，每种组元在凝固过程中遵守浓度守恒； 反扩散方程也通过牛顿－拉普森叠代求解。 * 结晶器内热流密度 * 需要修改 ABC不对，全错了！！！ * 我将从以下5个方面来介绍论文的主要内容：1……，2.……，3……，4.……，5.……。 * 我将从以下5个方面来介绍论文的主要内容：1……，2.……，3……，4.……，5.……。 * 我将从以下5个方面来介绍论文的主要内容：1……，2.……，3……，4.……，5.……。 （3）厚板坯温度场模拟结果 铸 坯 表 面 点 温 度 梯 度 （4）大方坯连铸机辊列分布 大方坯辊列分布图 （5）大方坯温度场模拟结果 铸坯表面水流密度分布 铸坯表面温场 （5）大方坯温度场模拟结果 铸坯纵截面固相分数 关键点温度变化曲线 （6）大方坯温度场计算结果 铸机自带温度场模拟系统计算5个流相同位置点温度取平均值与本软件计算结果进行对比 设定点温度与VAI计算结果对比 （7）大方坯温度场多工艺条件计算 4种钢4个测温点多种拉速下实测与计算温度对比 （8）连铸工艺参数化－钢种 钢种对铸坯温度场的影响 （8）连铸工艺参数化－铸坯尺寸 铸坯尺寸对铸坯温度场的影响 （8）连铸工艺参数化－拉速 拉速对铸坯温度场的影响 报告内容 绪论 连铸二冷三维稳态温度场数学模型及计算方法 连铸三维温度场数值模拟 连铸二冷动态控制模拟仿真 结论 （1）二维空间坐标系的建立 计算区域 （2）模型基本假设 对铸坯宽度远大于铸坯厚度的板坯，忽略铸坯宽度方向的导热； 忽略由于凝固冷却收缩引起的铸坯尺寸变化； 假设钢液的对流传热可用等效增强导热系数处理； （3）能量守恒方程 其中 （4）二冷动态分析模型 铸坯 二冷区边界 边界条件变化 铸坯温度变化 时 间 V （5）二冷动态控制模型 1 2 3 4 5 6 控制目标： 各冷却回路末端的控制点的温度 控制方法： 改变各冷却回路水量（6个） 约束条件： 各冷却回路水量有极限变化范围 控制点 冷却回路 （5）二冷动态控制模型 二 冷 动 态 控 制 模 型 算 法 框 图 （6）二冷动态优化模型 1 2 3 4 5 6 优化目标： 沿拉坯方向任意位置任意数量点的温度 液相穴深度和凝固终点位置 优化方法： 改变各冷却回路水量（6个） 约束条件： 各冷却回路水量有极限变化范围 控制点 7 8 9 10 11 （6）二冷动态优化模型－续 优化铸坯表面温度 优化液相穴深度和凝固终点位置 最终优化目标 优 化 目 标 优 化 算 法 初始水量变化范 更新使目标函数值最小的水量 （6）二冷动态优化模型－续 二 冷 动 态 优 化 模 型 算 法 框 图 （7）二冷动态分析数值模拟 温度分布 固相分数分布 铸坯表面至中心温度变化 （8）二冷动态控制数值模拟－拉速降低 工艺条件 T＝100 s时，拉速Vcast从1.3 m/min降低到1.1 m/min 模拟对象 6个回路水量、位于各回路末端的6个控制点温度、液相穴深度、凝固终点位置随时间的变化曲线。使用和未使用控制模型的情况进行对比 （8）二冷动态控制数值模拟－拉速降低 水 量 变 化 温 度 变 化 凝 固