铸铁型材水平连铸拉坯工艺参数控制规律与自适应整定研究

发布时间：2020-12-24 03:16

　　铸铁型材在重工业中需求量大,被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节,设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。现有铸铁型材生产企业拉坯工艺参数控制技术参差不齐,尚无完整的理论体系。为了深入研究上述问题,本文以铸铁型材拉坯工艺为研究对象,研究拉坯工艺参数控制规律,拉坯工艺参数自适应整定问题,以便解决生产事故与铸件缺陷问题,为生产企业提供一定的理论体系指导。采用数值模拟与非线性拟合方法进行拉坯控制规律研究。基于ProCast软件建立铸铁型材水平连铸模型,以结晶器出口凝壳厚度和铸件成裂指数为约束条件,获取不同型材的拉坯工艺参数,依据控制变量法得出拉坯工艺参数（拉坯速度、拉停比、拉坯周期）与铸造工艺参数（浇注温度、铸坯宽度、一冷强度、二冷强度）之间存在非线性,强耦合的关系,以及他们之间的控制规律。由于铸铁型材拉坯工艺参数控制系统具有非线性和强耦合的特点,而且无法建立数学模型,采用BP、GA-BP神经网络算法进行拉坯工艺参数自适应整定研究。基于Matlab软件建立以铸造工艺参数为输入,拉坯工艺参数为输出的控制模型。仿真... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

模型有限元网格划分

图 3-4 重力方向设置示意图g.3-4 Schematic diagram of gravity direction set型、材料的初始温度以及应力类型设置据库中选择石墨（Graphite(chill)），给定。料数据库没法选取，需要在自定义数他成分及百分含量如下表 3-1 所示，初弹塑性模型，再使用自带计算器计算其（Density）、固相分数(Fration solid)、cosity)、杨氏模量(YoungModulus)、屈关热物性参数。固相线 957 摄氏度，表 3-1 铸铁化学成分百分含量b.3-1 Percentage of chemical composition of cas P S

图 3-5 体设置管理器Fig.3-5 Body settings manager3.3 界面换热系数设置在铸铁型材水平连铸的过程中存在热传导与热对流两种热传递方式，不同介同传递方式所引起的传热导效率必然不同，ProCast 中用界面换热系数表示不热交换的能力，界面换热系数越大换热能力越强。ProCast 网格划分采用有限元法，不同的界面之间网格连接方式也不同，为此， EQUIC、COINC、NCOINC 三种类型的界面类型供使用者选择【58】。本课题研究的铸铁型材水平连铸模型中有 3 个相互接触的面，如图 3-6 所示。器之间的接触面定义为 INTERFACE-1，需要在此接触面设置界面换热与热量，选用 NCOINC 界面类型可以定义两个数值，在水平连铸过程中也将这一换一冷换热系数，其大小代表一冷区冷却强度，取值根据不同工艺状况决定；铁之间的接触面定义为 INTERFACE-2，选用 COINC 界面类型，为使铁液始终，此处需要设置比较小的界面换热系数，设置为2100 w /m K ；在非稳态连铸模与铸件之间存在折叠层，随着折叠层的展开铁液与铸件之间会生成新的界面，


本文编号：2934873