采用三维模型,计算结果更为精确,效果更为理想,能够展示铸坯拉坯方向、宽度方向和厚度方向完整的凝固过程,在非稳态浇注情况下,滞坯时间小于 7min,铸坯表面温度波动小于±25℃。通过不同季节、浇注周期情况下对铸坯表面温度测定,修正传热系数。采用双目标温度设定,即中心、边部有各自的目标温度,需同时达到两个目标温度,边部的冷却水量主要受边部温度控制,使边部冷却水量更为合理。
提出压下量设定原理,结合压下起始位置为 V 型偏析形成时所对应的中心固相率,结束位置为计算出岛状偏析形成时所对应的中心固相率,该固相率即为压下的结束位置。
合理设定压下区间的固相率,将压下结束的固相率设定在某一扇形段尾部,软件在线可以计算出建议拉速,以此拉速浇注,能够保证一个扇形段实施压下,即实施可控单段压下,建议拉速一般最大只需调整 0.15m/min,即可实施夸段调节,并不影响钢厂的物流。采用延时压下位置,即当压下位置变化量超过 200mm,才开始调整控制压下,即拉速瞬时波动压下位置不变,这样可以减少非稳态的压下波动。
新型数据库对两相区内钢水热物性参数进行处理。固态钢的焓法是根据各钢种碳含量,并结合铁碳相图,确定其凝固过程中的相转变路径。然后根据钢种各温度下相组成,给出了钢种热物性参数与温度的函数对应关系。此外,结晶器内钢水流动、传热与凝固耦合计算,以固态钢导热系数和湍流效应为基础,对钢水导热系数进行了修正。将以上算法嵌入到新型数据库中,可以计算各钢种的热物性参数,并将该参数储存进数据库,以备凝固传热模块计算时调用。数据库可以便捷的更新开发钢种的热物性参数,以及钢种热物性参数的数据导出。异钢种混浇通过数学模型对中间包内钢水的成分进行计算,从而找出进入结晶器钢水的成分随时间的变化规律,根据成分调整物性参数及目标温度,模型计算结果更为准确,因此得到的冷却水量和压下位置也更为精确,同时能准确预测混浇坯的长度。
W 形状预测与控制通过输入实际产生的边界条件,对该形状进行预报,并通过三维配水复杂边界条件,双目标温度控制,同时对喷嘴分布、型号、安装方式进行优化设计,消除了铸坯 W 形状凝固。在铸坯凝固终点出现 W 时,通过不均匀中心固相率的加权平均设定压下位置。