连铸二冷过程数学模型及计算机仿真系统

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1、山东大学硕士学位论文连铸二冷过程数学模型及计算机仿真系统姓名：李红芬申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：刘玫20040518摘要炼钢连铸过程是钢铁公眨r产的中心环节，钢坯的质量和产量直接影响到企业的经济效益，如何高效丌展连铸过程成为众多冶金企业关注的焦点。济钢34板坯连铸机配水系统采用的是经验公式，考虑的因素有限(仅考虑拉速和钢种)，对连铸生产造成一定程度的影响。特别是在冷却水量与温度的关系方面存在着盲剧性。随着市场对产品质量的要求越来越高，竞争越来越激烈，降低成本和提高产品质量的矛盾日益突出，这就要求采用科学的方法时整个连铸过程的温降过程进行研究，综合考虑二冷区各段配水

2、量和各方面因素对铸坯温度的影响，从而达到优化二冷区工艺过程及设计，均匀冷却铸坯，提高铸坯质量的目的。本文结合济钢3#连铸机的生产实际，自行设计了3#铸机的水流密度测试装置；建立起连铸生产过程的数学模型，运用有限差分的方法进行离散求解，利用当今流行的面向对象开发工具Delphi7．0开发了连铸生产过程的仿真软件，该软件具有操作灵活，适应力强，使用方便的优点，运用该软件对济钢3#连铸机水量(拉速、环境温度、浇铸温度等参数)与铸坯温度的关系进行优化求解，并利用射钉法进行了实际温度测试，从而，可结合自动化设备准确控制喷淋水的水量，以降低产品的单耗，提高钢板质量，创造更多的经济效益。本文

3、第一章介绍了连铸生产过程的相关工艺；第二章介绍了国内外水流密度、传热系数、铸坯表面温度的测试情况本课题的研究内容；第三章介绍了本文所用到的有关知识，包括：有限差分方法的基本知识、传热过程的基本数学模型以及相关的边界条件处理。第四章介绍了连铸过程中铸坯的温度场随冷却水量变化的关系，首先进行了济钢3#板坯连铸用喷咀的水流密度测试实验，根据实验数据建立起连铸过程的传热模型，利用开发的软件对连铸过程进行计算机仿真计算，根据实际测试实验数据与仿真结果进行比较，对偏差避行调整，使仿真模型与实际测试数据相统一，调整后的模型用于对配水量的优化。关键词：板坯连铸二冷计算机仿真温度场l【I东儿学研

4、卜学位论义ABSTRACl、ContinuouscastmgIsthemainprocessofmakingsteelearerprIseHowtoimpruvetheeffJcientoFcon—castbecomestheIncusOfmanymetallurgicenterpriseWaterdistrJbutinginJinaniron＆steelcord3#continuouscastingmachineonlyconsiderfacLoyaboutcastingspeedandsteelspeciestoadoptempiricalformula．theconsid

5、erationislimited．1tproduceacertaindegreeontheproducelineEspeciallybetⅥ,eencoolwateraudtemperatureexistsblindness．Alongwiththemarketmoreandmorehigherrequestoftheproductquantity．themarketcompetemoreandmorevigorous．dec7easingtheCOStandincreasingtheproductquantityisincreasinglyoutstanding，thiswi

6、llrequestthemethodthatadoptsciencemethodtodeclinetothewholecontinuousprocesssynthesizingtheconsiderationinfluenceonsecondcoldformeasuringwitheveryonefactortothetemperatureofcast{ngplatesOptimizingtheprocessesanddesigninordertoincreasethequantityoftheplateHere，combine3#tortinuouscastinsmachin

7、e，desi911edonlybyoneselfthewaterculTentdensitytestunitandestablishedthemathematicsmodeltorisestheproductlonline，themethodproceedingthatmakeuseofthe]imitcentislong-lostforthesolution．makinguseofthenowspreadsoffacetotheobjectdevelopmenttoolDelphi70de