[發明專利]連鑄用電磁攪拌控制方法及系統

有效

• 申請號: 201510555998.6
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105127390B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 高仲;白居冰
• 申請（專利權）人: 中冶連鑄技術工程有限責任公司
• 主分類號: B22D11/18
• 分類號: B22D11/18;B22D11/115
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司11327
• 代理人: 許向彤,陳英俊

1.一種連鑄用電磁攪拌控制方法，包括：

構建溫度場計算模型；

通過構建的溫度場計算模型追蹤鑄坯坯殼凝固率，包括：根據連鑄生產的工藝參數和溫度場計算模型，實時計算鑄坯的溫度分布；根據鑄坯厚度方向的溫度分布情況，利用鋼種的液相溫度和固相溫度確定鑄坯凝固殼厚度，包括：根據鋼種中各元素的含量確定鋼種的液相線溫度T_l和固相線溫度T_s，鋼種的液相線溫度T_l＝1599℃-107*(％C)-26.6*(％Si)-61.4*(％P)-21.7*(％Cr)+9.7*(％Mn)+7.6*(％S)+0.5*(％Ni)，鋼種的固相線溫度T_s＝1536℃-[415.3*(％C)+12.3*(％Si)+124.5*(％P)+183.9*(％S)+1.4*(％Cr)+6.8*(％Mn)+4.1*(％Al)+4.3*(％Ni)]，其中，％i表示元素i在鋼種中的質量百分數含量；將鑄坯的溫度分布中溫度不大于固相線溫度T_s的地方作為已凝固的地方，從而得到鑄坯凝固殼厚度；根據鑄坯總厚度和鑄坯凝固殼厚度得到鑄坯坯殼凝固率，其中，鑄坯坯殼凝固率R_S＝鑄坯凝固殼厚度/鑄坯總厚度；

根據鑄坯坯殼凝固率確定攪拌位置，其中，所述攪拌位置為鑄坯坯殼凝固率為45％至70％的位置；

將電磁攪拌裝置移動到上述攪拌位置，對該位置的鑄坯施加電磁場。

2.根據權利要求1所述的連鑄用電磁攪拌控制方法，其中，所述構建溫度場計算模型包括：

建立鑄坯凝固傳熱模型，其中，所述鑄坯凝固傳熱模型為鑄坯二維非穩態傳熱拉格朗日微分方程為：

ρdHdt=∂∂x(λ∂T∂x)+∂∂y(λ∂T∂y)]]>

其中，ρ是鋼液固相和液相密度，t是時間，T溫度，H是熱焓，單位KJ.kg^-1；λ是導熱系數，單位W.m^-1.℃^-1；c_p是比熱，單位J.kg^-1.℃^-1；

設定上述鑄坯凝固傳熱模型求解過程中的假設條件；

設定初始條件和邊界條件。

3.根據權利要求2所述的連鑄用電磁攪拌控制方法，其中，所述假設條件包括：

1)通過放大導熱系數方法來體現鋼液在結晶器內的強烈流動對傳熱的影響；

2)鋼液固相和液相密度視為常數ρ；

3)熱物性參數，導熱系數λ、比熱c_p均視為溫度的函數；

4)將合金的凝固溫度視為常數，凝固開始的溫度為液相線溫度T_l，凝固結束的溫度為固相線溫度T_s，T_l和T_s由合金成分確定。

4.根據權利要求2所述的連鑄用電磁攪拌控制方法，其中，所述初始條件為：結晶器彎月面鋼水溫度與澆鑄溫度相同，取中包溫度。