[发明专利]连铸单辊重压下控制方法及系统

权利要求书

1.一种连铸单辊重压下控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据给定工况对铸坯的温度场进行计算，得到铸坯温度场；

根据所述铸坯温度场，通过缩孔形成判定公式确定所述铸坯在沿拉坯方向上的缩孔形成的临界位置，将所述临界位置作为单辊重压下综合效果边际效应区间的区间上限；

根据区间下限中心固相率标准，确定所述单辊重压下综合效果边际效应区间的区间下限，并根据所述区间上限和所述区间下限确定所述单辊重压下综合效果边际效应区间；

根据所述单辊重压下综合效果边际效应区间及单辊重压下压下量规则对所述铸坯制定单辊重压下工艺。

2.根据权利要求1所述的连铸单辊重压下控制方法，其特征在于，所述根据给定工况对铸坯的温度场进计算，得到铸坯温度场包括：

通过温度场计算模型对所述铸坯的温度场进行计算，得到铸坯温度场；其中，所述温度场计算模型采用转换温度、转换热焓法，包括如下算法公式：

传热微分简化公式为：

其中，ρ为铸坯密度，t为传热时间，λ₀是参考温度T₀下的导热系数，φ为转换温度，H为热焓，热焓的单位为kJ·kg-1；

热焓计算公式为：

其中，T₀是任选的参考温度，H₀是对应的参考热焓；L为凝固潜热，凝固潜热的单位为J·kg-1,c_p(τ)为温度τ下的比热，f_s为固相率；

转换温度与温度对应关系公式为：

其中，λ₀是参考温度T₀下的导热系数；λ(t)为温度t下的导热系数。

3.根据权利要求1所述的连铸单辊重压下控制方法，其特征在于，所述单辊重压下综合效果边际效应区间的区间上限的确定方法包括：

从所述铸坯的温度场中获取所述铸坯的凝固前沿的温度梯度和冷却速率，分别作为待定温度梯度和待定冷却速率；

根据所述待定温度梯度和所述待定冷却速率，通过缩孔形成判定公式，确定所述铸坯的缩孔形成的临界位置，将所述临界位置作为所述单辊重压下综合效果边际效应区间的区间上限；其中，

所述缩孔形成判定公式为：

其中，G为待定温度梯度，单位为℃/m；为待定冷却速率，单位为℃/s；m和n为常数，Pcri为铸坯的缩孔形成的临界位置，当G和T的指数乘积开始小于Pcri时，缩孔完全形成。

4.根据权利要求1所述的连铸单辊重压下控制方法，其特征在于，

所述单辊重压下综合效果边际效应区间的区间上限为中心固相率0.75对应的位置；

所述单辊重压下综合效果边际效应区间的区间下限为中心固相率0.25对应的位置。

5.根据权利要求1所述的连铸单辊重压下控制方法，其特征在于，所述单辊重压下压下量规则包括：

当单辊重压下在所述单辊重压下综合效果边际效应区间的区间上限的位置执行时，所采用的单辊重压下压下量为预设压下量；

当所述单辊重压下在所述单辊重压下综合效果边际效应区间的区间内的位置执行时，所述单辊重压下的位置随着所述单辊重压下综合效果边际效应区间的区间上限向所述区间下限的移动，所述单辊重压下的压下量逐渐增大；

其中，所述单辊重压下的压下量的增大压下量小于等于所述预设压下量的50％。

6.根据权利要求5所述的连铸单辊重压下控制方法，其特征在于，所述预设压下量大于等于8mm。