申请/专利权人：一重集团大连工程技术有限公司;中国第一重型机械股份公司

申请日：2021-07-20

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN113569400B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;B22D11/115;B22D11/12;B22D11/16;G06F119/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.11.16#实质审查的生效;2021.10.29#公开

摘要：本发明提供一种确定垂直半连铸大圆坯凝固末端电磁搅拌动态位置的方法，通过计算参数输入模型获得瞬态凝固过程计算模型，进一步获得输出凝固末端电磁搅拌动态位置控制曲线模型，将该控制曲线模型输入到垂直半连铸电磁搅拌控制系统中，以控制凝固末端电磁搅拌器的升降机构。本发明开发了一种适用于模拟垂直半连铸大圆坯瞬态凝固过程的动网格算法和相应的计算模型，该模型完全有别于传统连铸工艺的计算模型，可以准确模拟出垂直半连铸大圆坯的凝固过程，准确计算出垂直半连铸大圆坯在凝固过程中凝固末端各个固相率的动态位置，准确控制搅拌器升降机构的动态位置，有效改善凝固末端的钢水流动状态，达到电磁搅拌的冶金效果，提高大圆坯的芯部质量。

主权项：1.一种确定垂直半连铸大圆坯凝固末端电磁搅拌动态位置的方法，其特征在于，通过计算参数输入模型获得瞬态凝固过程计算模型，进一步获得输出凝固末端电磁搅拌动态位置控制曲线模型，将该控制曲线模型输入到垂直半连铸电磁搅拌控制系统中，以控制凝固末端电磁搅拌器的升降机构，准确确定垂直半连铸大圆坯凝固末端电磁搅拌的动态位置；具体包括如下步骤：S1、建立第一模型，所述第一模型是根据计算参数输入模型获得的拉坯阶段的瞬态传热、动网格凝固计算模型；S2、建立第二模型，所述第二模型是根据第一模型并采用二维瞬态传热模型进行计算获得的静置冷却阶段的瞬态传热凝固计算模型；S3、通过将第一模型和第二模型的组合获得第三模型，所述第三模型为凝固全过程的瞬态温度场；S4、根据第三模型获得第四模型，所述第四模型为各时刻铸坯各位置对应的固相率；S5、根据步骤S4中固相率计算结果，提取出轴线上各个时刻多个固相率的动态位置变化曲线；S6、根据材料输入凝固末端电磁搅拌起作用的凝固末端固相率数值；S7、输出凝固末端电磁搅拌动态位置的控制曲线，该控制曲线输入到垂直半连铸电磁搅拌控制系统中，以控制凝固末端电磁搅拌器的升降机构；所述步骤S1中，获得计算参数输入模型具体包括如下步骤：S11：输入大圆坯材料的合金成分和热物性参数，热物性参数为随温度变化的参数值，包括密度、导热率、比热容和固相率；S12：输入大圆坯直径和长度的尺寸参数；S13：输入拉坯速度和过热度拉坯阶段工艺控制参数；S14：输入垂直半连铸设备的设计参数、冷却参数和外部换热参数；所述步骤S14中，设计参数包括结晶器尺寸、冒口保温条件和二冷区宽度；冷却参数包括结晶器冷却水参数和二冷区冷却水参数；外部换热条件包括环境温度、铸坯保温罩设计参数和铸坯与引锭杆的换热参数。

全文数据：

权利要求：

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