[發(fā)明專利]在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110699168.6
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113426973B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢亮;姜敏;李澤林;謝長川;韓占光;周干水
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方連鑄技術(shù)工程有限責(zé)任公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 袁文婷;張娓娓

1.一種在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法，其特征在于，包括如下步驟：

沿著鑄坯拉坯的方向，采用預(yù)設(shè)壓下量對所述鑄坯的不同壓下位置進(jìn)行單輥重壓下；

獲取每個壓下位置處的單輥輸出的壓下力，根據(jù)相鄰的壓下位置處的單輥輸出的壓下力的變化情況，確定最優(yōu)壓下力；其中，確定最優(yōu)壓下力包括：

比較相鄰的壓下位置處的單輥輸出的壓下力的變化情況，將發(fā)生突變的壓下力對應(yīng)的壓下位置的前一相鄰壓下位置對應(yīng)的壓下力作為最優(yōu)壓下力；

將所述最優(yōu)壓下力對應(yīng)的壓下位置作為最優(yōu)壓下位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法，其特征在于，所述沿著鑄坯拉坯的方向，采用預(yù)設(shè)壓下量對所述鑄坯的不同壓下位置進(jìn)行單輥重壓下包括：

在所述鑄坯的不同拉速下，在預(yù)設(shè)固定點對所述鑄坯進(jìn)行單輥重壓下。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法，其特征在于，所述沿著鑄坯拉坯的方向，采用預(yù)設(shè)壓下量對所述鑄坯的不同壓下位置進(jìn)行單輥重壓下包括：

在所述鑄坯的同一拉速下，在所述鑄坯的不同位置進(jìn)行單輥重壓下。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法，其特征在于，在所述獲取每個壓下位置處的單輥輸出的壓下力，根據(jù)相鄰的壓下位置處的單輥輸出的壓下力的變化情況，確定最優(yōu)壓下力之后還包括：

將所述最優(yōu)壓下力對應(yīng)的預(yù)設(shè)壓下量作為參考壓下量；

當(dāng)采用所述參考壓下量逐一對新的鑄坯的不同壓下位置進(jìn)行單輥重壓下時，將所述新的鑄坯的每個壓下位置對應(yīng)的單輥輸出的壓下力分別與所述參考壓下量對應(yīng)的最優(yōu)壓下力進(jìn)行比較，選取小于所述最優(yōu)壓下力，且大于10％所述最優(yōu)壓下力的所述新的鑄坯的單輥輸出的壓下力作為所述新的鑄坯在所述參考壓下量下對應(yīng)的新最優(yōu)壓下力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)壓下量大于等于7mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法，其特征在于，在所述沿著鑄坯拉坯的方向，采用預(yù)設(shè)壓下量對所述鑄坯的不同壓下位置進(jìn)行單輥重壓下的過程中，在最優(yōu)壓下力確定/給定的條件下，

對所述鑄坯的不同壓下位置進(jìn)行單輥重壓下只需在預(yù)設(shè)壓下區(qū)間中進(jìn)行；其中，所述預(yù)設(shè)壓下區(qū)間的區(qū)間上限為所述鑄坯的中心固相率0.75對應(yīng)的位置；所述預(yù)設(shè)壓下區(qū)間的區(qū)間下限為所述鑄坯的中心固相率0.25對應(yīng)的位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)壓下區(qū)間的確定方法包括：

根據(jù)給定工況，通過溫度場計算模型對鑄坯的溫度場進(jìn)行計算，得到鑄坯溫度場；

根據(jù)所述鑄坯溫度場，通過縮孔形成判定公式確定所述鑄坯在沿拉坯方向上的縮孔形成的臨界位置，將所述臨界位置作為所述預(yù)設(shè)壓下區(qū)間的區(qū)間上限；

根據(jù)區(qū)間下限中心固相率標(biāo)準(zhǔn)，確定所述預(yù)設(shè)壓下區(qū)間的區(qū)間下限，并根據(jù)所述區(qū)間上限和所述區(qū)間下限確定所述預(yù)設(shè)壓下區(qū)間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法，其特征在于，所述溫度場計算模型采用轉(zhuǎn)換溫度、轉(zhuǎn)換熱焓法，包括如下算法公式：

傳熱微分簡化公式為：

其中，ρ為鑄坯密度，t為傳熱時間，λ₀是參考溫度T₀下的導(dǎo)熱系數(shù)，φ為轉(zhuǎn)換溫度，H為熱焓，熱焓的單位為kJ·kg-1；

熱焓計算公式為：

其中，T₀是任選的參考溫度，H₀是對應(yīng)的參考熱焓；L為凝固潛熱，凝固潛熱的單位為J·kg-1,c_p(τ)為溫度τ下的比熱，f_s為固相率；

轉(zhuǎn)換溫度與溫度對應(yīng)關(guān)系公式為：

其中，λ₀是參考溫度T₀下的導(dǎo)熱系數(shù)；λ(t)為溫度t下的導(dǎo)熱系數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在線確定單輥重壓下最優(yōu)位置的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)壓下區(qū)間的區(qū)間上限的確定方法包括：

從所述鑄坯的溫度場中獲取所述鑄坯的凝固前沿的溫度梯度和冷卻速率，分別作為待定溫度梯度和待定冷卻速率；

根據(jù)所述待定溫度梯度和所述待定冷卻速率，通過縮孔形成判定公式，確定所述鑄坯的縮孔形成的臨界位置，將所述臨界位置作為所述預(yù)設(shè)壓下區(qū)間的區(qū)間上限；其中，

所述縮孔形成判定公式為：

其中，G為待定溫度梯度，單位為℃/m；為待定冷卻速率，單位為℃/s；m和n為常數(shù)，Pcri為鑄坯的縮孔形成的臨界位置，當(dāng)G和T的指數(shù)乘積開始小于Pcri時，縮孔完全形成。