基于连铸圆坯结晶器温度与热流实测数据,建立了连铸圆坯凝固的三维传热模型,计算出结晶器和铸坯的温度场,并得到铸坯的固相率与坯壳厚度分布情况.温度计算结果与实测数据符合较好,表明此数学模型能够较为准确地反映实际情况.讨论了拉速、浇注温度等因素对坯壳厚度的影响,并对利用模型计算与经验公式计算得到的坯壳厚度进行了对比

将改进的主元分析(PCA)方法应用于连铸结晶器的过程监测.基于板坯连铸结晶器摩擦力实测数据进行仿真分析,结果表明,改进的PCA避免了Q统计量的保守性,从而能够更有效地识别过程故障与工况改变引起的T2统计量的变化.与传统的PCA方法相比,改进PCA具有更强的故障检测能力

研究了把计算机单目视觉系统应用于连铸结晶器熔钢液面高度检测的可行性,为此配置了系统硬件,开发出相应的应用软件,进行了冷态模拟实验.结果证明此方法是可行的.在此基础上提出了一种响应时间短、测量精度高的连铸结晶器熔钢液位测量方法

以圆坯连铸结晶器温度实测数据为基础,研究应用神经元网络求解结晶器传热反问题的可行性,并尝试将神经元网络与数值计算结合用于结晶器传热计算,探索针对实测数据的结晶器传热在线计算方法.结果表明,数值计算结果与实测温度符合较好,可真实反映实际生产中圆坯结晶器传热的非均匀特性

以安钢宽板坯连铸为研究对象,采用大型商业软件ANSYSCFX10.0,应用VOF法重点研究浸入式水口倾角、拉速、铸坯断面宽度等工艺参数对结晶器内自由表面液面波动的影响.结果表明:随着结晶器宽度从1800mm增大到3250mm,结晶器内液面平均波高明显降低.当宽度为1800mm时,结晶器保护渣-钢液界面平均波高为5.33mm;当宽度增至3250mm时,平均波高为7.08mm

为了控制板坯连铸结晶器内钢水的卷渣,提出一种用结晶器流场数值模拟计算结果对前人研究出的液面波动指数F数进行计算的方法,研究了F数与液面波动及板坯浇注工艺参数的关系.研究表明:从结晶器流场的数值模拟计算结果中调用相应的计算F数所需的参数,可以方便地计算出F数.调整浇注工艺参数将F数控制在3~5就可以将液面波动控制在±(3~5) mm的合理范围内,从而减小或避免结晶器内的卷渣

考虑结晶器铜板中水槽的结构尺寸和分布、结晶器锥度对铸坯温度场和变形的影响,建立了连铸结晶器内热和应力状态的有限元耦合分析模型。利用该模型模拟了结晶器内钢水凝固过程温度分布和铜板的热机械变形,结果与实际符合较好

建立了考虑保护渣参与传热的铸坯凝固模型,计算结晶器内铸坯收缩产生的气隙大小,确定存在于结晶器与铸坯间保护渣渣膜的温度、厚度和存在状态,分析保护渣的润滑能力及连铸工艺条件对保护渣的物性要求.得出以下结论:熔化温度越低,液态渣膜越厚,在结晶器内渣膜保持长度越长;对于一定熔化温度的保护渣,存在最佳拉坯速度以提供最佳液体润滑;浇铸温度越高,液态渣膜厚度越大

应用数学物理模拟方法,对板坯连铸结晶器内的钢液流动现象进行了全面详细的研究,同时,研究了不同工艺参数对结晶器内流场的影响.在此基础上,开发了应用微机计算三维两相流动的模拟软件,计算结果与激光测速结果对比分析,证明该软件是可靠的,能用于预测结晶器流场和设计水口的工艺参数.数学模型中对壁面函数方法、压力降阶法等的处理提出了新见解.在此基础上研制了一种新型改进型水口,并作了初步工业实验,效果良好

用数学模拟对马钢一钢厂圆坯连铸结晶器(断面尺寸为φ450mm)电磁搅拌过程进行了研究,找出变化规律,确定合理的工艺参数,优化结晶器流场．电磁搅拌过程的计算结果表明：磁场强度随搅拌频率减小、搅拌电流增大而增大；电流强度不改变磁场分布；在结晶器高度方向上磁场分布呈现中间大两端小的特征,流场在搅拌力作用下更趋于合理．最佳搅拌工艺参数为：搅拌电流350A,频率2Hz．