申请/专利权人：东北大学

申请日：2021-08-30

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN113704919B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F30/18;G06F111/10;G06F113/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2021.12.14#实质审查的生效;2021.11.26#公开

摘要：本发明提供一种小方坯连铸拉坯方向二冷喷淋状态的数值化方法，涉及钢连铸技术领域。首先读取小方坯连铸机结构参数、连铸工艺参数和喷嘴冷态性能参数，构建单喷嘴的二维喷淋网络，进而根据冷却区水流量、喷嘴数量和喷嘴流量，计算单喷嘴二维喷淋网络内的水流量分布；其次，将喷嘴喷淋网络映射到小方坯表面，并根据所在喷淋区垂直喷嘴的喷淋网络结构，调整映射网络，插值计算倾斜喷嘴映射喷淋网络的水流量分布，将各喷淋区的喷嘴叠加装配到喷淋架上，形成喷淋区多喷嘴二维喷淋网络；然后，处理两相邻喷淋区无夹辊阻挡而产生的水流量分布相互叠加的情形，构建二冷各区小方坯表面的水流密度网络，实现对小方坯连铸拉坯方向二冷喷淋状态的数值化。

主权项：1.一种小方坯连铸拉坯方向二冷喷淋状态的数值化方法，其特征在于：读取小方坯连铸机结构参数、连铸工艺参数和喷嘴冷态性能参数，构建单喷嘴的二维喷淋网络；根据冷却区水流量、喷嘴数量和不同喷嘴的水流量，计算单喷嘴二维喷淋网络内的水流量分布；以垂直安装喷嘴的喷淋网络为基准，均一化处理倾斜安装喷嘴的喷淋网络，并映射到小方坯表面，构建与小方坯表面平行的喷淋网络；将各喷淋区的喷嘴叠加装配到喷淋架上，形成喷淋区多喷嘴二维喷淋网络；叠加相邻两喷淋区之间无夹辊阻挡情况下拉坯方向上喷淋状态；构建二冷各区小方坯表面的水流密度网络，实现对小方坯连铸拉坯方向二冷喷淋状态的数值化；所述方法具体包括以下步骤：步骤1：读取小方坯连铸机二冷区结构参数、喷嘴冷态性能参数和连铸工艺参数；步骤2：判断步骤1读入的喷嘴喷淋特性的数据类型，将喷嘴原始喷淋网络Sp的喷淋微元数量扩大至refine倍，进而构建喷嘴二维致密的喷淋网络Sp2D；步骤3：根据喷嘴测试安装高度H1、喷嘴实际安装高度H2和喷嘴安装角度θ，在保持喷淋微元数量和水流量分布不变的情况下，对二维喷淋网络Sp2D中喷淋微元Sp2D_i,Sp2D_j位置进行缩放，缩放后形成新的喷淋网络Sp2Dθ；步骤4：根据冷却区水流量L、喷嘴种类kind、第kind_i种喷嘴的排数rowkind_i、第kind_i种的列数colkind_i、第kind_i种喷嘴的水流量lkind_i，确定新的喷淋网络Sp2Dθ中喷淋微元Sp2Dθ_i,Sp2Dθ_j的水流量；步骤5：以喷嘴安装角度θ为90°的喷淋网络Sp2D90为基准，将喷嘴安装角度θ不为90°的喷淋网络Sp2Dθ进行均一化处理；步骤6：将喷嘴安装角度θ不为90°的喷淋网络Sp2Dθ调整至与小方坯表面平行，构建与小方坯表面平行的喷淋网络Sp2Dθ90；步骤7：根据喷淋架上喷嘴的位置，将喷嘴安装到小方坯连铸机内，针对小方坯连铸的特点，进行横向x轴的水流量分布叠加和拉坯方向z轴的水流量分布叠加；步骤8：叠加相邻两喷淋区之间无夹辊阻挡情况下拉坯方向上喷淋状态；在相邻两喷淋区之间无夹辊阻挡情况下，以目标喷淋区喷淋网络Sp2DAS为基准，计算其内的喷淋微元Sp2DAS_i,Sp2DAS_j在相邻冷却区喷淋网络Sp2DAS'中的位置，进而双线性插值计算喷淋网络Sp2DAS'所补充的水流量，如下公式所示： 式中，Sp2DAS'_ix,Sp2DAS'_jz为沿喷淋微元Sp2DAS_i,Sp2DAS_j左下方向距离最近的喷淋网络Sp2DAS'中的喷淋微元；Sp2DAS_rx与Sp2DAS_rz分别为喷淋微元Sp2DAS_i,Sp2DAS_j相对于喷淋微元Sp2DAS'_ix,Sp2DAS'_jz的横向x轴和拉坯方向z轴的无量纲距离；Sp2DAS'_fw'为喷淋网络Sp2DAS'中喷淋微元的水流量；Sp2DAS_fw”为与喷淋网络Sp2DAS'叠加后喷淋网络Sp2DAS中喷淋微元的水流量；Sp2DAS_xsize为喷淋网络Sp2DAS的喷淋微元尺寸；步骤9：根据步骤1-8建立的喷淋网络Sp2DAS中喷淋微元Sp2DAS_i,Sp2DAS_j的水流量Sp2DAS_fw”和喷淋微元尺寸Sp2DAS_xsize，计算喷淋微元的水流密度Sp2DAS_wf；计算喷淋微元的水流密度Sp2DAS_wf，如下公式所示： 步骤10：根据连铸工艺条件，在步骤1-9建立的二冷各区喷淋网络Sp2DAS中，通过双线性插值计算小方坯表面的水流密度分布，并以二冷各区为单元输出存储，完成对小方坯连铸拉坯方向二冷喷淋状态的数值化；步骤10.1：设置小方坯表面横向网格划分数量xdiv，根据横向尺寸trath，计算网格尺寸Δx和节点nod_i的横坐标位置nod_xnod_i，如下公式所示：△x＝trathxdiv98nod_xnod_i＝nod_i-1·△x99步骤10.2：设置二冷区沿拉坯方向划分的子步数zdiv，根据二冷区入口位置zone_in和出口位置zone_out，计算二冷各区子步长Δz，如下公式所示：△z＝zone_out-zone_inzdiv100步骤10.3：遍历二冷区子步数zdiv，计算第z_j步，小方坯表面节点nod_i的拉坯方向坐标位置nod_zz_j，进而在喷淋网络Sp2DAS中通过双线性插值求解节点nod_i的水流密度nod_wfnod_i,z_j，如下公式所示：nod_zz_j＝zone_in+z_j-1·△z101 式中，Sp2DAS_ix,Sp2DAS_jz为沿小方坯表面节点nod_i坐标nod_xnod_i,nod_zz_j左下方向距离最近的喷淋网络Sp2DAS中的喷淋微元；nod_rx与nod_rz分别为喷淋微元Sp2DAS_i,Sp2DAS_j相对于喷淋微元Sp2DAS'_ix,Sp2DAS'_jz的横向x轴和拉坯方向z轴的无量纲距离；con_in与con_out分别为二冷区入口和出口辊-坯接触长度；wf_temp为临时变量；步骤10.4：将小方坯表面节点nod_i的横坐标位置、拉坯方向坐标位置和水流密度[nod_xnod_i,nod_zz_j,nod_wfnod_i,z_j]这些数据以ASCII码格式输出至以冷却区命名的文件中，完成对小方坯连铸拉坯方向二冷喷淋状态的数值化。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东北大学 一种小方坯连铸拉坯方向二冷喷淋状态的数值化方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD