連鑄板坯應變在線預測模型研究.pdf

1、連鑄過程中鑄坯內(nèi)凝固前沿的綜合應變超過其臨界應變就會引發(fā)鑄坯的內(nèi)部裂紋，因此，建立連鑄坯應變在線預測模型對于預防內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生具有重要意義。本文以國內(nèi)某鋼廠的板坯連鑄機為依托，鑄坯斷面1500mm×250mm和Q235鋼種，進行了連鑄板坯在線預測模型的研究。
　　首先，采用基于彈性理論的簡梁模型方法對影響綜合應變的鼓肚應變、矯直應變、不對中應變及壓下應變進行了理論分析，并提出了鼓肚量修正式以及熱應力的估算式。
　　其次，對連

2、鑄坯的熱應力以及壓下應變進行了仿真模擬。利用有限元軟件MARC建立了板坯連鑄的二維溫度場模型，并在此基礎上分別建立了基于熱-彈-塑性理論的熱應力以及壓下應變模型。通過熱力耦合計算得到了鑄流線上的熱應力分布，以及不同固相率和不同壓下量下的壓下應變值，并對結(jié)果數(shù)據(jù)進行回歸分析，獲得了相應的修正公式:σ=0.1959（TS-TB）αE/1-v2式中，σ為坯殼表面熱應力，MPa;0.1959表示Q235鋼種沿鑄坯厚度方向溫度分布的修正系數(shù);TS

3、為鋼的固相線溫度，℃;TB為坯殼表面溫度，℃;α、E和v分別為鑄坯的收縮系數(shù)、彈性模量和泊松比。εD=0.0816〔Sδd/L2〕0.4217×100％式中，εD為壓下應變;參數(shù)0.4217為對Q235鑄坯材料屬性進行修正的系數(shù);參數(shù)0.0816是對參數(shù)0.4217進行修下的系數(shù);S為壓下輥處的鑄坯坯殼厚度，cm;L為壓下輥處鑄坯厚度中心線上的輥距，cm;δd為壓下輥的壓下量，cm。
　　最后，開發(fā)了連鑄板坯應變的在線預測模型，可

4、以計算連鑄流線上的實時應力應變，并以圖表形式直觀顯現(xiàn)。利用該模型對Q235鋼種進行了不同方案下的模擬計算，結(jié)果表明，鼓肚應變在綜合應變中所占的比例最大，其沿拉坯方向呈現(xiàn)先增長后降低的趨勢，不對中應變、矯直應變及壓下應變是綜合應變的重要組成部分。實際板坯連鑄生產(chǎn)中，可以通過控制拉速在合理范圍、減小輥距、采用連續(xù)矯直、提高對弧精度、合理分配壓下量、避免在矯直區(qū)間進行輕壓下等措施，達到減小綜合應變、防止內(nèi)裂紋產(chǎn)生的目的。
　　模型采用V