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[發明專利]一種改善方圓坯中心偏析及縮孔的方法有效

專利信息
申請號: 201210039431.X 申請日: 2012-02-21
公開(公告)號: CN102527975A 公開(公告)日: 2012-07-04
發明(設計)人: 龍木軍;陳登福;趙巖;張健;謝鑫;張蕾蕾;董志華;申嘉龍 申請(專利權)人: 重慶大學
主分類號: B22D11/22 分類號: B22D11/22
代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212 代理人: 李海華
地址: 400044 *** 國省代碼: 重慶;85
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 改善 方圓 中心 偏析 縮孔 方法
【權利要求書】:

1.一種改善方圓坯中心偏析及縮孔的方法,其特征在于:在對連鑄坯實施冷卻時,采用鑄坯內外弧方向冷卻強度一致、左右側方向冷卻強度一致而內外弧方向冷卻強度大于左右側方向冷卻強度的冷卻方式,使鑄坯內外弧方向的凝固殼生長速率相對較快,而左右側方向的生長速率相對較慢,從而使得鑄坯凝固末端的液芯為一個在內外弧方向被壓扁、左右側方向被拉長的長形區域。

2.根據權利要求1所述的改善方圓坯中心偏析及縮孔的方法,其特征在于:所述鑄坯內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強度是按下述步驟確定的,

①?借助計算機數值仿真技術,采用連鑄二維凝固傳熱仿真模型,細化考慮二冷各區每排噴嘴橫向水流密度分布對傳熱邊界條件的影響,模擬分析內外弧方向和左右側方向在不同冷卻強度下鑄坯的溫度分布、凝固殼生長形貌以及凝固末端的液芯形態;內外弧方向和左右側方向不同的冷卻強度即對應不同的冷卻方式;

②針對不同冷卻方式預測分析連鑄坯凝固殼生長形貌以及凝固末端液芯寬度,在避免漏鋼和裂紋產生的前提下,研究獲得模擬狀態下最優的冷卻方式,模擬狀態下最優的冷卻方式是偏析溶質及凝固收縮分配面積最大的那種冷卻方式;

③?將模擬狀態下最優的鑄坯冷卻方式應用到實際連鑄中,通過對實際生產的鑄坯進行低倍分析,研究鑄坯中心偏析以及中心縮孔狀況,如果中心偏析及中心縮孔滿足鑄坯質量要求,則該模擬狀態下最優的鑄坯冷卻方式對應的內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強度即為實際的內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強;否則進行下一步;

④?將前一步鑄坯實際中心偏析分布狀態以及中心縮孔狀況信息反饋回到模擬仿真分析中,對第②步模擬狀態下最優的冷卻方式進行調整,得到模擬狀態下更優化的冷卻方式;

⑤?將該模擬狀態下更優化的鑄坯冷卻方式應用到實際連鑄生產中,通過對實際生產的鑄坯進行低倍分析,研究鑄坯中心偏析以及中心縮孔狀況,如果中心偏析及中心縮孔滿足鑄坯質量要求,則該模擬狀態下更優化的鑄坯冷卻方式對應的內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強度即為實際的內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強;否則對前面得到的更優化的冷卻方式進行調整,得到進一步優化的冷卻方式并應用于實際連鑄生產中,直到實際鑄坯中心偏析及中心縮孔滿足鑄坯質量要求,此時的冷卻方式對應的內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強度即為實際的內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強。

3.根據權利要求1所述的改善方圓坯中心偏析及縮孔的方法,其特征在于:所述鑄坯內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強度是按下述步驟確定的,

①?借助計算機數值仿真技術,采用連鑄二維凝固傳熱仿真模型,細化考慮二冷各區每排噴嘴橫向水流密度分布對傳熱邊界條件的影響,模擬分析內外弧方向和左右側方向在不同冷卻強度下鑄坯的溫度分布、凝固殼生長形貌以及凝固末端的液芯形態;內外弧方向和左右側方向不同的冷卻強度即對應不同的冷卻方式,每種冷卻方式應避免漏鋼和裂紋產生;

②針對不同冷卻方式預測分析連鑄坯凝固殼生長形貌以及凝固末端液芯寬度,在避免漏鋼和裂紋產生的前提下,將偏析溶質及凝固收縮分配面積最大的那種冷卻方式作為最優的冷卻方式并應用到實際連鑄生產中,該最優的冷卻方式對應的內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強度即為實際的內外弧方向冷卻強度和左右側方向冷卻強。

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