转炉冶炼过程中合金成分控制模型

通过对转炉冶炼过程脱氧和合金化过程的分析,采用参考炉次法处理合金元素收得率参数,并采用多元线性规划方法对合金化操作进行最优化计算,得到工程实用的脱氧和合金化控制模型·通过该模型的应用,可以保证按照各钢种成分要求实现准确、经济地进行转炉出钢时脱氧和合金化操作,使钢水成分达到要求范围,实现钢水的窄成分控制·     

LF炉冶炼超低硫钢的工艺条件

提出了采用热力学计算分析确定LF炉冶炼超低硫钢工艺条件的方法·分析表明,可通过提高炉渣碱度、强化渣钢脱氧、控制渣钢原始硫质量分数和渣质量,来实现超低硫钢的冶炼·150tLF炉生产实践表明,在原始钢水硫平均为00146%条件下,通过控制规定的工艺条件,经LF处理后的钢水硫质量分数平均可达00044%·再经VD处理后,可实现成品硫质量分数为00027%的超低硫钢生产·在上述条件基础上,将原始硫质量分数控制在00058%以下或保证渣金硫的分配比在250以上或采用双渣操作,LF炉可精炼0002%以下极低硫钢     

基于电阻层析成象技术的两相流检测的仿真

利用作者建立的电阻层析成象(ERT)仿真软件,对ERT应用于两相流检测进行了仿真研究·求出ERT敏感场的数值解,分析了敏感场灵敏度特性,最后得到仿真结果重建图象·仿真计算结果与理论解析解均方根误差低于1%,表明仿真过程是可信的·通过实际设定的5种典型两相流流型与重建出的图象比较,浅析了ERT应用于两相流检测的主要问题和努力方向·     

梅钢40 t板坯中间包的工业试验与仿真分析

梅山钢铁公司炼钢厂有2座150t的LD转炉,配40t板坯连铸中间包.为了了解和掌握中间包内部过程的基本特征,在实际中间包内对流动控制装置、钢水停留时间分布及熔池内温度分布情况进行了现场测试,并结合数学和物理模拟方法进行分析.研究结果表明钢包与中间包内钢水的温差对中间包内钢水的流动状态有很大影响,进而影响着中间包内许多冶金过程;实际中间包熔池内温度分布不均,即使没有任何流动控制装置,熔池内上部温度也高于下部温度,现场测定的停留时间曲线与传统的等温水模型实验结果相差较大;在大多数生产条件下,中间包内的流动是非等温流动,以等温条件为前提的挡板设计、控制参数可能与实际情况不符,应该重新鉴别.     

待发表文章摘要预报

转炉冶炼过程中合金成分控制模型龚　伟 ,姜周华 ,郑　万 ,陈念铀通过对转炉冶炼过程脱氧和合金化过程的分析 ,采用参考炉次法处理合金元素收得率参数 ,并采用多元线性规划方法对合金化操作进行最优化计算 ,得到工程实用的脱氧和合金化控制模型·通过该模型的应用 ,可以保证按照各钢种成分要求实现准确、经济地进行转炉出钢时脱氧和合金化操作 ,使钢水成分达到要求范围 ,实现钢水的窄成分控制·冷连轧动态变规格在线过程控制原理与应用王军生 ,矫志杰王军生 ,赵启林王军生 ,刘相华根据国内某 1 2 2 0冷连轧机组生产实际情况采用逆流直接求解…     

基于模型库的冷连轧过程控制仿真支撑系统

结合当前实际应用对改善仿真建模过程的需求,以简化专业领域仿真过程、提高仿真建模效率为目的,提出了以模型重用技术为基础,基于领域模型库的仿真支撑系统的思想,给出了仿真支撑系统总体结构设计方案,并针对带钢冷连轧过程优化控制系统,就标准仿真流程框架的提取、层次化领域模型库的构建及支撑系统运行机制的实现等关键问题进行了探讨·应用实例说明本文提出的仿真支撑系统总体框架及运行机制是可行的·     

基于功率跟踪控制策略的带式输送机动态设计方法

在带式输送机动态过程仿真的基础上,以多驱动带式输送机系统为对象,对可控多驱动系统进行动力学分析·采用基于功率跟踪的方法,在合理的启动曲线的基础上,将第一驱动按合理启动曲线启动,其他驱动顺次跟踪第一驱动功率的控制策略·基于有限元方法建立了系统的动力学方程,提出了可控启动过程的动态分析算法,开发了动态设计软件BCD20,通过对实际系统的仿真,证明了算法和软件的正确性·     

东北大学冶金反应工程学理论研究取得重要进展

东北大学冶金传输和反应工程研究室肖泽强教授和他的课题组在中间包冶金反应工程学研究中,提出了中间包非等温新观点,受到国内外学术界的高度重视·近年来我国钢铁生产技术迅速发展的主要特征之一是钢连铸工艺的广泛应用·在钢的连铸工艺中,中间包作为连接钢包和连铸机的反应器,对连铸过程的顺利进行和最终产品的质量有着重要影响·自50年代连铸技术开始用于钢的浇铸以来,冶金工程技术和研究人员对中间包设计、控制以及对包内过程做过大量的研究·80年代初,加拿大学者蒙格利总结归纳了这些研究成果,提出了一个新学科:中间包冶金学·以前所有…     

钢水包起吊工况强度分析

介绍了钢水包的结构尺寸设计,采用三维软件SolidWorks,建立了钢水包的三维模型;并采用ANSYS分析平台,分析了在满载条件和起吊工况下,钢水包的结构应力和热应力,提出了钢水包结构设计的参考建议.     

基于ActiveX技术的3-TPT并联虚轴机床运动仿真

根据最新研制的3TPT并联虚轴机床的机构组成,对其进行了运动分析,建立了虚轴机床的运动模型,并得到了并联机构的运动学逆解表达式,同时还得到了该并联机构的运动学正解表达式·利用MDT提供的ActiveX操作机制,应用面向对象方法和ActiveX技术,进行了3TPT并联虚轴机床的运动仿真,提出了运动仿真的具体实施方法和过程·在VisualBasic开发环境下,完成了仿真程序编制工作·通过实际仿真证明:该并联机构具有运动学正反计算简单、易于实现实时控制及工作空间大等优点     

热轧带钢X80超快冷出口温度高精度控制方法

针对X80管线钢超快冷生产过程,基于传热学基本理论,建立了超快冷温度控制模型.通过对带钢超快冷过程温度场模拟,开发了X80管线钢超快冷控制策略,得出超快冷以均匀模式开启初始组态并采用正向增开策略有利于超快冷精度的提高及带钢芯表温差的减小.针对工艺条件波动对控制精度的影响,开发了超快冷自适应系统,实现了带钢超快冷出口温度实时及卷间修正.现场应用取得良好效果,为控冷工艺的实施提供支撑.     

真空脱气过程中钢水温降的理论分析

为了研究真空脱气过程中影响钢水温降的主要因素,从而找到对应的措施控制钢水温降,对VD过程的传热模式和传热机理进行了分析,根据国内某厂的实际情况,结合数值模拟方法分别得到了烘烤过程和LF加热过程中钢包温度场的变化,以LF结束时的温度值作为初始值对VD过程的温度场进行了模拟。根据模拟结果分别计算了渣面和钢水裸露面的热辐射、钢包衬蓄热、包壁和包底的传导散热和氩气吸热等因素造成的钢水散热量,对其影响程度进行了评估。通过计算发现,渣面、钢水裸露面的热辐射和包衬蓄热是造成VD过程钢水温降的主要因素,分别根据各个因素的影响特点提出了控制钢水温降的具体措施。     

基于LS-SVM的热处理炉钢板温度预报模型

 根据中厚板热处理炉钢板温度控制的工艺特点,建立了一种基于混合核函数最小二乘支持向量机(LS-SVM)的热处理炉钢板温度预报模型,并给出相应的建模步骤。通过LS-SVM模型拟合输入与输出之间的复杂非线性函数关系,以现场生产工艺数据为训练样本对模型进行学习,再选取测试数据样本对模型进行仿真检验。将模型应用于计算热处理炉钢板温度的数学模型中,仿真结果显示,所建立的模型简单,预报能力强,具有广泛的应用前景。     

基于反算热流的结晶器内流动--传热--凝固耦合模拟

基于Navier-Stokes动量方程和湍流低雷诺数k-ε方程,综合考虑能量守恒和钢液凝固与糊状区对流动过程的影响,建立了描述结晶器内钢液流动、传热及凝固过程的三维耦合数学模型。以实测温度和结晶器反问题模型计算出的热流为边界条件,模拟计算了结晶器内钢水的流动、传热和凝固行为。钢液流动决定结晶器内的温度和热流分布,铸坯凝固受钢液流动和结晶器热流双重因素的影响。建立的模型以及由此得到的铸坯凝固非均匀特征可为进一步考察浇铸过程中纵裂和其他表面缺陷提供借鉴和参考。     

异径双辊连铸薄带坯凝固传热的数学模型

给出了轧辊上一维传热的数学模型及其解析解,从而导出透热深度;利用焓法建立了在薄带坯铸轧中钢液凝固传热过程的数学模型,并通过离散化和差分法给出各节点处温度及焓值的数学模型;预示凝固前沿x_3 与时间的对应关系;通过模拟计算分析了传热系数h对凝固场的影响,辊材对温度场的影响,确定临界速度。为控制铸轧速度与辊材的选择提供了科学依据。     

炼钢厂钢包热状态跟踪模型

针对炼钢厂炼钢至连铸全流程,建立了钢包热循环过程钢包热状态跟踪模型,并将包衬温度实测和数值模拟相结合,利用传热反问题修正模型,提高模型的准确度.利用钢包热状态跟踪模型分析了新砌钢包烘烤预热时间、空包时间、离线烘烤时间和包衬侵蚀等因素对钢水温度的影响规律.结果表明:新砌钢包烘烤预热时间从480min增加到780min,可使新包第一次热循环中钢水总温降减少15.6℃;空包时间为540min时,钢水温降比正常周转包增加14.6℃;空包时间越长,离线烘烤减少钢水温降的效果越明显;当空包时间为540min时,进行240min离线烘烤,可使钢水总温降减少11.0℃;包衬侵蚀可使钢水总温降最大增加9.3℃.     

大型锻件淬冷过程数值模拟与实验验证

为了了解和分析大型锻件在淬火过程中温度和组织场等的变化情况,应用非线性有限元软件MSC.Marc及其二次开发功能建立了二维有限元模型.综合考虑相变与温度的耦合关系、相变热的影响和热物性参数的非线性等问题,获得锻件淬火过程1/4截面上瞬态温度场和组织场的变化云图.材料的TTT转变曲线在AutoCAD软件环境下通过开发的程序实现动态调用.以35CrMo钢长圆柱大型锻件为对象,模拟了其淬火过程中温度和组织的转变过程.比较计算得到的温度曲线和实际测量结果表明,两者吻合较好.     

LF-CD-CC过程中钢液温度控制模型

在分析ＬＦ－ＶＤ－ＣＣ过程各阶段热平衡状况的基础上,开发了ＬＦ－ＶＤ－ＣＣ过程中钢液温度控制模型。用该模型模拟计算了ＬＦ－ＶＤ－ＣＣ过程的温度变化。结果表明,该模型对预报过程钢水温度,计算的命中率较高,可用于工业生产．     

焊接温度场的三维动态有限元模拟

焊件在快速加热和冷却过程中温度场的正确描述是进行组织转变和焊后接头力学性能分析的前提条件．焊接温度场的准确计算必须建立起准确的热传递数学模型和符合焊接生产实际的物理模型．文中采用Goldak热源分布模型，将熔池看成是双椭球的盘，其表面上热量是按高斯分布的函数，内部用双椭球函数来表示其分布，并应用SYSWELD软件的校正工具，根据具体的焊接工艺和条件对热源进行校正；考虑了材料热物理性能参数与温度的非线性关系，建立了焊接过程的数学模型和物理模型，以低合金结构钢的堆焊为例，对其温度场进行了三维动态模拟．其结果与实验值完全吻合．     

基于等效龄期的钢管拱内混凝土硬化过程热应力

为揭示大直径钢管拱内混凝土硬化过程中力学性能增长的温度依赖性因素对组合结构热力作用效应的影响机理,采用有限元程序模拟钢管拱内混凝土的水化热传导过程,并与实测温度场数据进行对比,随后基于等效龄期法考虑其对管内混凝土弹性模量增长的影响,在此基础上结合热弹性力学理论得到了硬化过程中组合结构热应力的变化规律,并与未考虑温度依赖性影响的计算结果进行比较分析.结果表明,水化热温度场加快了管内混凝土硬化过程中弹性模量的增长速度,进而导致混凝土温度应力明显增大,截面径向、环向以及纵向温度应力增幅分别可达1.3倍、1.3倍和1.4倍,但对钢管应力的影响可忽略不计.因此,在分析大直径钢管拱内混凝土硬化过程中的热力作用效应时,必须考虑水化热温度场对管内混凝土弹性模量增长的影响.