[發明專利]一種連鑄輥列位置固相率計算方法

在審

• 申請號: 202011451154.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112765535A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 任一峰;饒立華;許曉紅;葛洪碩;白云;馬曉東;杜建峰
• 申請（專利權）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: G06F17/12
• 分類號: G06F17/12;G06F17/18;B22D11/16
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

本發明涉及一種連鑄輥列位置固相率計算方法，不需要借助連鑄凝固數學模型，在已知輥列位置的坯殼厚度的條件下，構造輕壓下起始中心固相率和坯殼厚度的拋物線方程，利用中心固相率隨坯殼厚度增加線性遞增的規律，可以依次求出每輥處的中心固相率。本發明是基于大量生產實踐數據和多家科研機構連鑄凝固數學模型運算結果擬合得到的簡化計算方法，可廣泛應用于方坯、矩形坯連鑄輕壓下工藝研究。

技術領域

本發明屬于金屬冶煉技術領域，具體涉及一種連鑄輥列位置固相率計算方法。

背景技術

連鑄工藝過程中，鋼由液體凝固為固體過程中溫度和固相率變化是最重要的工藝參數，也是最終決定鑄坯質量的決定性因素，連鑄的全部操作都是為了獲得鑄流整體合理的溫度及固相率分布。

中心固相率是用于研究輕壓下、末端電磁攪拌必須依據的一個重要參數。在實際生產過程中，由于鋼種成分、鑄機結構、工藝參數及外部條件的復雜多變，導致鑄坯的溫度和固相率確定難度很大，而連鑄生產中惡劣的現場條件，又給實際測試工作帶來了無法克服的難度。從經典的計算公式(公式中，T_L為液相線溫度，T_S為固相線溫度，T為鑄坯中心的溫度)，可知中心固相率與鑄坯中心點的溫度有關。該溫度無法直接測量，一般都是通過連鑄凝固數學模型計算求得。然而購買一個商用連鑄凝固數學模型通常需要價格不菲的費用，有了模型還需要調試得到適合當前鑄機的基本物性參數，這個過程通常需要數月甚至數年時間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種連鑄輥列位置固相率計算方法，不借助凝固數學模型，通過構造簡單的函數方程，在已知輥列坯殼厚度的條件下可以依次求出輥列位置中心固相率。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種連鑄輥列位置固相率計算方法，通過大量的連鑄生產實踐得到的數據，和多家科研機構的連鑄凝固數學模型運算結果進行擬合回歸，得到可以不借助連鑄凝固數學模型就可以簡化計算連鑄輥列位置中心固相率的方法。

所述方法具體包括：從連鑄坯低倍上的點狀裂紋位置可以得到輥列位置的坯殼厚度。采用中心固相率Fs＝0.3為輕壓下理想起始中心固相率，此處對應的位置定義為虛擬起始輥。通過構造Fs＝0.3時的中心固相率和坯殼厚度關系的拋物線方程可以求得虛擬起始輥處的坯殼厚度。利用中心固相率從起始至終點隨坯殼厚度增加線性遞增的規律，可以依次求出每輥處的固相率。

所述中心固相率從起始至終點隨坯殼厚度增加線性遞增的規律采用坯殼單位變化厚度對應固相率Fs的變化值j進行表征，j值按以下公式計算：

上述公式中：M為鑄坯的名義厚度，C＇為固相率Fs＝0.3時的坯殼厚度，n為輥列序號。

通過上述變化值j根據以下公式計算得到各輥處的固相率Fsn。

Fsn＝0.3+(C_n-C＇)×j

C_n為第n輥處的坯殼厚度，Fsn為第n輥處的固相率，j為坯殼單位變化厚度對應固相率Fs的變化值。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

⑴采用本方法方便快速，一般半小時就能完成分析(模型計算通常需要電腦運行幾個小時)；

⑵本方法無須增加額外費用(購買一個商用連鑄凝固數學模型通常需要價格不菲的費用)，試樣也無須另外制取，完全可以在現成的常規生產鑄坯低倍試樣上進行分析；

⑶本方法可以分析同樣冶金工藝下因工裝或環境條件等變化造成固相率、凝固末端變化的影響(數學模型無法計算出此類差異)，從而可以適當調整連鑄工藝，實現預期的冶金效果。

附圖說明