[發明專利]一種連鑄坯內部質量的預報方法

有效

• 申請號: 201110419728.4
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN103157772A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 張寧;趙成林;郭曉波;張維維;王麗娟;葉印鵬
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種連鑄坯內部質量的預報方法，其特征在于，是由連鑄坯內部質量評價系統以及BP人工神經網絡模型構成，通過對連鑄坯的凝固過程進行數值模擬，將鋼水成分、固液相線溫度、隨溫度變化換熱系數、彈性模量、拉速、二冷水和電磁攪拌等參數作為輸入條件，模擬出連鑄坯的凝固過程，通過數值模擬結果計算出糊狀區的長度、寬度從而能夠計算出連鑄坯內部質量評價系數，評價系數與連鑄坯內部質量等級對應，同時通過BP人工神經網絡工建立鑄坯中心偏析、中心疏松預報模型，進行鑄坯內部質量預報，將兩種方法得到的預報結果進行加權平均，得出最后結論。

2.根據權利要求1所述的一種連鑄坯內部質量的預報方法，其特征在于，所述的連鑄坯內部質量評價系統是按下述方法實現的：根據凝固

理論，凝固組織的形成主要與溫度梯度G、冷卻速度R兩個因素有關，并用以下判據來描述柱狀晶轉化為等軸晶的可能：

J＝G/R^0.64(1-1)

式中，J越大越易形成柱狀晶，J越小越易形成等軸晶；

設連鑄坯液相區頂點為A，糊狀區頂點為C，用A點與B點構成連線的長度為連鑄坯末端糊狀區寬度，由A、B、C三點構成一個直角三角形區域(其中AC連線與鑄坯橫向方向平行，AB連線與鑄坯縱向方向平行)，同時鑄坯由位置A運動到B時，對于連線上線性AC上任意一點A’，鑄坯中心線的溫度呈線性變化，溫度在連線上線性地由T₁降為Ts，令T_L-T_S＝ΔT

溫度梯度G=TL-TSX---(1-2)]]>

該點溫度表達式為：

TA′=(1-ΔLL)(TL-TS)+TS---(1-3)]]>

式中ΔL-鑄坯中心點的移動距離；S-拉坯速度；

此時鑄坯中心點是由A運動到A′，其冷卻速度近似地表示為：

R=TL-TA′ΔLS---(1-4)]]>

式中，L為糊狀區長度；T_L為液相線溫度；T_S為固相線溫度；

將式(1-2)、(1-3)、(1-4)代入(1-1)式，整理可得：

J=ΔTX(SLΔT)0.64=1X(1S)0.64(ΔT)0.36---(1-5)]]>

式中X-鑄坯凝固末端糊狀區寬度；

X和L可由數值模擬計算得到，ΔT為材料常數，它的值為材料兩相區的溫度差。X和L可由數值模擬計算得到，ΔT是材料的兩相區溫度差，為材料常數。