一、钢锭系统热送热装热过程一维在线控制数学模型的研究（论文文献综述）
刘云鹏[1]（2021）在《蓄热式推钢加热炉炉内流场分布与传热过程数值模拟》文中研究表明轧钢加热炉是钢坯轧制前重要的加热设备,其主要性能的优劣性决定着轧钢生产的生产成本、产品质量、生产线的正常运转等,因此轧钢加热炉内温度场、流场、烟气排放物以及钢坯的传热过程温度场的研究对提高钢坯的轧制质量和钢铁企业的生产效益具有重要的价值。本文以蓄热式推钢加热炉作为研究对象原型,研究了加热钢坯材料属性及其在炉内传热过程等。首先,针对钢坯在蓄热式推钢式加热炉的变节奏烧钢传热过程做了有限元模拟分析。将流场作为边界条件和初始条件,详细分析了钢坯的对流换热系数、辐射换热系数;同时考虑实际工况,以辐射传热为主,换算为等效热吸收系数,进行了三维瞬态温度场的有限元分析,可为加热炉炉内流场优化设定奠定理论基础。其次,以钢坯和炉膛温度互为边界条件,耦合换热过程和燃烧热交换规律,建立了该蓄热式推钢加热炉内的燃料燃烧、炉气分布、温度分布的数学模型。在Fluent中采用k-ε双方程湍流模型、P-1辐射传热模型、PDF燃烧模型、NOx生成机理模型,对炉膛内部进行了流场分析,得到了温度场和流场的可视化分布。另外,研究了加热炉烟气排放物的污染气体排放规律。综合流场分布、温度场分布以及烟气排放物规律,对加热炉喷口角度、空气和燃气预热温度、空燃比等操作参数进行了改进,为现场生产操作参数改进提供了实际理论指导。最后,参考黑匣子实测数据,分析了加热炉钢坯温度变化与炉内气氛的级联关系,仿真结果与实例规律基本相符,验证了仿真模型数值分析的可靠性。这可为蓄热式推钢加热炉的钢坯加热工艺优化和加热制度优化提供参考依据,根据仿真模拟结果,改进了加热炉喷口角度、空气和燃气预热温度、空燃比等参数,分析了改后的蓄热式推钢加热炉各项指标的增优程度,以达到节能降耗的目的。
张宏亮[2]（2021）在《方坯直接轧制工艺及强化机理研究》文中指出2020年中国钢材总产量达到13.25亿吨,棒材产品总量大约5亿吨,约占整个钢材总产量的38%。因此,棒材企业节能减排新技术对整个钢铁行业绿色低碳发展非常重要。方坯直轧工艺,是指连铸方坯切断后,不经过任何加热或短时间边角补热,然后输送至轧机轧制的生产工艺,是一项典型的流程界面技术。该技术显着降低轧钢工序的能耗,有效减少CO2排放,对于中国实现2030年碳达峰的目标,有着非常重要的意义。该技术的明显特征是生产线取消了加热炉,充分利用了方坯连铸过程的显热,显着降低了棒材生产过程轧钢工序的能耗。但是,方坯直轧工艺还存在三个问题亟需解决,限制了该技术的推广应用,主要包括:铸轧界面的衔接不匹配影响连铸坯直轧率和产量;连铸坯头尾温差影响产品性能稳定性;直轧工艺缺少加热炉生产过程微合金碳氮化物的析出和再溶解过程,强化效果不明显。在此背景下,本文主要研究了方坯直轧工艺的铸轧界面技术,为该技术的推广应用提供理论依据和技术支持,主要研究内容和结论如下:（1）方坯直轧工艺温度场变化规律和渗透轧制变形机理利用有限元的方法,分析了拉速、二冷比水量、浇铸过热度等工艺参数对连铸坯出坯温度、冶金长度的影响。在保证凝固末端不超切断点位置的前提下,提高拉速是铸坯提温的最有效措施之一。当拉速由2m/min升高到2.8m/min时,150方铸坯的表面温度可提高85℃;直轧工艺铸坯轧制前的心表温差为160℃,相同粗轧道次变形后,方坯直轧工艺的铸坯心部等效应变比加热炉工艺增加了4～6%,更有利于铸坯心部的变形渗透,改善铸坯心部偏析等质量问题。（2）方坯直轧工艺铸-轧界面的排队理论研究和衔接匹配关系方坯直轧工艺铸轧界面的最佳衔接状态,需要方坯直轧工艺产量的最大化和直轧率的最大化。直轧工艺产量最大化,需要满足连铸工序的通钢量与轧制工序的秒流量相当,即两个工序的过钢量相等;直轧工艺直轧率最大化,需要铸轧界面衔接过程单个铸坯的等待时间小于铸坯极限等待时间。采用排队论方法构建了方坯直轧工艺铸-轧界面的连铸坯排队的数学模型,分析不同坯型、定尺、拉速、流数对铸坯排队系统中平均等待时间的影响。针对国内常见的多流连铸机对一条轧钢线的生产线,优化计算出不同条件下的最佳拉速和流数的控制范围,提供了一套可供直轧工艺生产选择的工艺参数。（3）方坯直轧工艺产品质量稳定性控制和连铸坯均温工艺采用连铸段选择性保温的方法,设计了一种用于减少方坯直轧工艺生产过程铸坯头尾温差的工艺方法。定尺6m、150方连铸坯,在切断后连铸坯头尾温差由80℃降低至45℃,使得相同炉次钢筋的力学性能波动范围由原来的100MPa下降到60MPa,收窄40%;单个铸坯长度方向上对应钢筋的力学性能波动范围由60MPa下降到30MPa,收窄了50%。（4）方坯直轧工艺条件下的强化机理研究本文以含Nb钢筋为研究对象,研究了直轧工艺条件下Nb（C,N）析出规律,利用直轧工艺特点和精轧间强水冷工艺,有效地降低钢筋的终轧温度,使得钢坯心部的应变量显着增加,促进了心部的组织晶粒细化和Nb（C,N）沉淀强化,提高了含Nb钢筋的力学性能。通过以上直轧生产控轧控冷工艺优化,生产出了满GB/T1499.2-2018国标要求的含Nb钢筋,而且Nb合金元素控制在0.015%以内,减少了微合金元素添加。
陈德敏[3]（2020）在《热轧区域钢坯（板）周期传热边界特征与温度场的协同机制》文中研究表明钢铁企业是高能耗、高污染行业,且产能过剩。企业为了生存发展,必须进行转型升级、开发高附加值、高性能产品。钢坯组织性能控制对产品质量有着重要影响,它与钢坯的温度分布、水平和梯度密切相关,而钢坯（板）传热边界又直接决定着温度的分布规律。因此,研究热轧区域钢坯（板）传热边界特征与温度场协同规律具有重要的意义。热轧区域包括加热炉、轧制和层流冷却三个单元。钢坯（板）从加热炉到层流冷却历经加热和多点冷却,是周期性的复杂传热过程,目前对这种复杂传热过程的规律尚不清楚。基于此,提出了采用实验测试、理论分析计算以及最小二乘有机结合得到表征边界函数的方法,发现了传热边界具有周期特征,并从正、反两方面研究了周期特征参数与温度场的协同性,获得了特征参数对传热效果的影响程度,分析了特征参数协同运行规律,为优化热工操作、合理安排加热（冷却）生产过程提供依据。具体结论如下:（1）各单元传热边界周期性显着,周期函数各不相同影响传热边界的因素为炉温和换热系数,它们都具有明显周期特征。研究发现加热炉炉温可以由三角函数和线性函数叠加而成,轧制单元换热系数主要为梯形波或者矩形波,层流冷却单元换热系数为以喷头为中心的半波正弦构成的分段函数。（2）传热边界特征参数振幅和周期对钢坯传热影响规律明显单一特征参数对钢坯（板）温度场虽有影响,但方式和效果并不相同。振幅反映了同一区域温度的涨、落,案例计算表明:加热炉炉温曲线振幅每增加1℃,钢坯表面温度最大增幅为1.22℃;层流冷却单元换热系数振幅每增加1W/（m2·K）,钢坯表面温度最大降幅为0.36℃。周期反映了沿钢坯（板）运行方向的温度分布或者冷却区域面积大小,案例计算表明:加热炉内周期越大,钢坯表面温度变化越平缓;层流冷却单元,周期越小,钢板冷却效果越差。（3）传热边界周期与振幅协同变化对温度目标的控制起着决定性的作用,对热轧区域的生产节奏调控有着重要影响正常生产条件下,加热炉内炉温曲线的振幅随着周期（加热时间）的增加而降低,二者呈指数函数关系。应用这一规律讨论加热炉燃耗发现,随着加热时间的逐渐延长,燃耗强度逐渐降低,但这种效果只是在某一个时间区间内有效,如案例加热炉在150min～206min效果明显。同时应用这一规律分析了加热时间分别为170min、190min和210min三种条件下的区域热效率,结果表明,加热时间越短,区域热效率越高,特别是在一加热段内的各区域热效率增加最明显。层流冷却换热系数的振幅随着周期（冷却时间）的增加而降低,二者呈线性关系。热轧区域生产节奏调控主要是各单元传热边界周期（加热时间、轧制时间、冷却时间）的协同,案例生产线可调控加热时间为4080s,与其相对应的能耗调控量为0.58GJ/t,可调控的冷却时间为10.76s。
王学兵[4]（2018）在《方坯连铸直轧过程数值模拟研究与应用》文中研究表明直轧是将小方坯铸机与轧机直接对接,充分利用钢水自身的热量,实现了免加热直接轧制的工艺流程,最显着的优点是缩短了工艺流程,达到节能减排的目的,同时对铸坯中心凝固组织的细化有改善作用,提高轧材的力学性能。通过数值模拟和工业试验相结合的方法,研究了连铸直轧过程中温度、应力的变化规律,在此基础上对现有的连铸直轧工艺进行了优化,优化结果成功应用于连铸直轧工业化生产。研究内容主要包括:1)研究了连铸工艺参数（拉速、浇注温度、二冷强度、铸坯形状等）对连铸出坯过程的影响;2)研究了矫直与切割位置、多流合并过程、输送辊道形式及感应补热对铸坯温度分布的影响;3)对比了直轧与传统加热轧制过程中铸坯温度变化及变形过程,研究了直轧铸坯轧制失稳机理并提出合理的改善措施;4)对直轧产品性能进行检测,验证了直轧工艺的可行性。高速连铸出坯过程研究结果表明:当150mm×150mm方坯连铸结晶器出口坯壳厚度要求不小于10mm时,铸机的理论最高拉速为3.0m/min;当保持二冷水流量120L/m2·min一定时,拉速每升高0.4m/min,铸坯表面温度升高约50℃;二冷水流量的大小直接影响铸坯的凝固和铸坯表面温度的波动,当拉速控制在2.2 m/min-3.0m/min范围内,二冷水流量不宜超过80 L/m2·min-100 L/m2·min;当二冷水流量超过100L/m2·min,虽然在二冷区域内铸坯冷却加大,但铸坯表层温差很大,会导致后续回温很高,影响铸坯质量;浇注过热度应控制在25℃左右,且温度波动范围不宜过大,应控制在±5℃以内;铸坯角部采用较大半径圆角对铸坯温度分布有明显影响,当圆角半径为铸坯断面10%-15%时,铸坯角部温度增加量最为明显;对于150mm×150mm小方坯铸机,采用火焰切割时,切割完200s后距切割面60mm的位置温度升高量很高,大于50℃,无法满足直轧铸坯对铸坯表面温度波动较小的基本要求,建议采用机械式切割;当采用机械切割方式在拉矫直后1.0m范围内尽早切割时,可最大限度减少这段区域内的热损失。连铸与轧钢工艺衔接过程研究结果表明:铸坯表面温度一般在1000℃以上,从铸机出口到轧机入口,输送时间尽量控制在230 s内;铸坯补热区域主要集中在铸坯表层25 mm范围内,特别是铸坯角部区域,频率每增加50 Hz,温度增加约13℃/min,电流每增加400A,温度增加约50℃/min;铸坯的初始温度控制在750℃-800℃时,感应加热时间短、温度均匀;在连铸结晶器锥度及摩擦力可允许范围内,铸坯角部取较大圆角设计可以减少铸坯表面到角部过渡的过程中温度梯度,保证感应加热后铸坯表面,特别是角部过渡区域温度分布的均匀性。直轧变形过程研究结果表明:粗轧五道次轧制变形过程中,直轧铸坯等效应变较大的位置比传统轧制更靠近铸坯中心,移动量大概10 mm-15 mm,直轧铸坯可传递到铸坯中心区域的等效应变量比传统铸坯大6%-13%。产品性能检测结果表明:实测了直轧铸坯不同开轧温度下产品力学性能、金相组织,肯定了直轧工艺对产品性能的改善效果;直轧铸坯轧前温度明显低于传统再加热铸坯温度,轧制力提高30MPa-50MPa,采用较低的粗轧温度可改善产品性能,表明直轧工艺能够满足产品质量的要求。
石鑫越[5]（2018）在《棒线材流程连铸—轧钢区段运行节奏优化及仿真研究》文中研究表明随着社会的不断发展,我国的钢铁工业也经历着不断优化、创新的过程。从过去的粗放式生产到现在的集约化程度越来越高,从工序满足生产的需求到现在对全流程的生产组织协调、稳定。过去对钢铁制造流程中优化的研究主要集中在主体单元工序方面,而近些年对各主体单元工序之间衔接-匹配的“界面技术”开始关注和研究。连铸-轧钢区段是钢铁制造流程中关键“界面”之一,其界面的高效衔接匹配和动态有序运行对于全流程资源/能源利用效率有着重要影响。作为钢铁半壁江山的棒线材生产流程的铸轧界面的研究,对于钢铁工业的绿色发展和实现智能化都具有非常重要的现实意义。本文针对连铸-轧钢区段铸坯运输过程中的时间优化等问题,研究了不同企业连铸-轧钢区段的铸坯运输时间节奏和铸坯温度情况,应用排队理论对连铸-轧钢区段铸坯运输过程进行描述;在此基础上,构建仿真模型,以Flexsim仿真软件进行优化。首先,选取沙钢永新钢轧厂、唐钢二钢轧厂和邯钢一炼钢厂等三家典型钢铁企业棒线材生产线的连铸-轧钢区段为研究对象,采用动态甘特图和统计学等方法对铸坯运输过程中的时间、温度进行分析,对比分析了不同平面布置方式、不同铸坯运输方式下的铸坯运输时间、温度等问题。结果表明:对于车间平面布置方式而言,连铸、轧钢工序呈直线分布且在同一水平面,加上运输方式采用辊道输送方式是比较合理的。其次,在对连铸-轧钢区段铸坯运输过程解析的基础上,指出铸坯运输过程是一个由移钢车处理系统和铸坯进炉前等待系统串联构成的排队系统,二者可分别抽象为M/M/1/m、M/D/1排队系统,因此构建铸坯运输过程的各排队模型,并应用模型对所选取的典型钢厂铸坯运输过程进行计算分析,理论值与实际值对比分析结果表明:沙钢永新钢轧厂、唐钢二钢轧厂一棒材、二棒材和邯钢一炼钢厂连铸-轧钢区段基于排队论计算的铸坯运输时间分别为31.55min、5.69min、4.31min和3.66min,与实际运输时间相比,分别有不同程度的减少。再次,基于连铸-轧钢区段铸坯运输过程时间优化的基础上,建立铸-轧界面铸坯温度随时间变化的模型,利用ANSYS模拟软件对模型进行计算,可预测铸坯在运输过程中的温度变化及铸坯进入加热炉的温度,模型计算结果与现场实测吻合。利用此模型对三家企业经排队论优化后的铸坯进入炉温度进行预测可知,沙钢永新钢轧厂、唐钢二钢轧厂一棒材、二棒材和邯钢一炼钢厂铸坯的入炉温度分别为630℃、820℃、877℃和707℃,较之前的入炉温度分别提高了22℃、58℃、19℃和96℃。最后,建立连铸-轧钢区段铸坯运行节奏优化的模型,并利用Flexsim软件实现了对连铸-轧钢区段设备利用率、工序出坯节奏和生产组织优化三方面的功能,三家企业连铸出坯辊道的效率提高了810%;沙钢永新钢轧厂连铸出坯节奏、加热炉进坯节奏由之前的73s、86.7s变成优化后64.8s、68.4s,唐钢二钢轧厂一棒材铸连铸出坯节奏、加热炉进坯节奏由之前的98.4s、89s变成优化后72s、61.2s,与加热炉的出坯节奏匹配性更加合理;永新钢轧厂铸坯下线数量由每小时13根减少为每小时5根左右,唐钢二钢轧厂一棒材铸坯堆积数量由每小时13根减少为每小时6根左右。
葛建华[6]（2017）在《板坯热送热装过程热能综合利用研究》文中研究表明板坯热送热装工艺是一种节能降耗工艺,对传统钢铁行业的变革具有重大意义。热送热装工艺能有效改善产品质量,提高生产效率,同时也是企业达到节能减排、降本增效目标最直接有力的方法。本文针对国内某钢厂热装比偏低,铸坯余热浪费严重以及铸坯产生红送裂纹等问题,以实际工艺为背景,采用现场测试和数值模拟的方法对连铸过程、下线堆垛、在线淬火以及加热炉加热过程铸坯的温度场及热量进行了研究,主要结论如下。（1）现场测温试验显示铸坯出铸机时宽面中心温度约820～850℃,窄面中心温度约750℃,角部温度约700～730℃;至淬火箱前,铸坯宽面中心温度约780～800℃,窄面中心温度约685～695℃,角部温度约680℃;至堆垛区铸坯窄面中心温度约665℃;（2）初始钢液热量为1287kJ/kg,铸坯在结晶器损失17.7%的热量,在二冷区损失了 38%的热量,辊道运输途中损失约5%的热量,铸坯出铸机时可利用的热量仅为初始钢液热量的45%。（3）3、5、8、10块铸坯堆垛至入炉温度分别耗时8.9h、12.8h、16.2h、17.5h,此时铸坯垛含有的热量与堆垛初始状态热量之比分别为52.3%、51.4%、51.1%、51.1%,堆垛过程耗时较长,热量损失严重。（4）为了防止某些钢种产生红送裂纹,对铸坯进行在线淬火以达到铸坯入炉时表面温度低于600℃的目标。数值模拟结果显示在4200L/min水量下淬火90s可使铸坯宽面10mm位置温度低于600℃。（5）不同热装方式入加热炉的铸坯加热至1200 ℃耗时不同,冷装耗时4.8h、温装耗时4.1h、直装耗时3.2h、淬火后热装耗时3.4h。温装坯、淬火热装坯、直装坯加热需要的热量分别为冷装坯加热需要热量的64.4%、45.8%、36.4%。
许媛媛,张善伟,张艳,施伟锋[7]（2015）在《钢锭内部温度预测模型的CFD建模与应用》文中指出钢锭内部温度分布是钢铁热处理过程中最重要的参数之一,但是常规的测量方法和手段不能保证高温环境下、长期测量的精度。针对某钢厂出现的钢锭过加热问题,采用流体力学计算方法建立钢锭的三维非稳态导热模型,并针对该钢厂此钢锭的少量现场测量数据确定模型参数,分析钢锭内部温度分布,修正和调节目前钢厂运行的一维钢锭温度预测模型,确保在线控制模型的预报精度。
钟婧[8]（2014）在《低合金高强度钢连铸板坯热送过程中温度控制的模拟研究》文中研究表明连铸坯热送热装技术对于紧凑式现代钢铁企业的流程顺行，节能降耗有着重要意义。然而对于用途日益广泛的高强度低合金钢连铸坯，在采用热送热装生产工艺时却容易出现表面裂纹。这已成为制约生产中、厚板材的大型钢铁企业实现流程优化和节能降耗的技术瓶颈。本文以重钢2#板坯连铸机铸坯的热装热送工艺为研究对象，以实现高强度低合金钢连铸板坯的热送热装为目标，从铸坯热送过程中的热履历出发研究了铸坯在辊道直接热送、低温/延时热送以及表面淬火-热送三种热送制度下的传热情况，综合考虑了材料热物性参数、换热系数等性能数据，采用有限元法，建立其传热数学模型。重点分析了表面淬火-热送过程中铸坯的温度变化情况，通过实验室研究对表面淬火过程中铸坯与冷却介质之间的换热行为进行了分析，并将其综合换热系数拟合为冷却水水流密度及铸坯表面温度的非线性函数，用于淬火-热送模型的计算当中。通过对不同热送工艺铸坯温度场的模拟计算，发现在采用辊道直接热送工艺时，铸坯入炉温度常常处于两相区温度之间，而对于高强度低合金钢，两相区温度送装易出现表面裂纹，故不能使用。而采用延时热送的方式，通过下线堆冷使铸坯表面温度降至两相区温度以下，虽然能够有效防止裂纹的产生，但堆冷耗时较长，且热量损失大，无法发挥热送热装节能降耗、顺行工艺、提高生产力等优势。而采用表面淬火-热送工艺，铸坯无需下线处理，热送时间与辊道直接热送基本相同。淬火后铸坯表面一定厚度温度降至两相区温度以下，而铸坯心部仍保持高温，在后续的输送过程中，高温心部将对表面进行回火，使表面温度回升至600℃以上。淬火-热送的节能效果仍然显着，能量节约总量为辊道直接热送能量节约总量的95%-75%，加热炉燃料节约总量为17-21kgce/t。根据淬火过程中冷却速度的不同，铸坯表面在淬火后可能会生成珠光体和铁素体、贝氏体、马氏体或是他们的混合组织。通过模拟铸坯淬火热送及再加热过程中含铌钢在不同冷却速度下的组织转变情况，以及后续再加热过程中的裂纹产生情况，发现快冷后组织若为珠光体或下贝氏体，铸坯表面高温性能较好，不易产生裂纹。与此同时，结合重钢现场淬火设备的具体情况，确定了高强度低合金钢的冷却速度范围。结合淬火初始温度、淬火速度、淬火层厚度及淬火后节能效果等淬火要求，通过数值模拟的方式确定了高强度低合金钢的合理淬火制度。考虑到淬火过程中铸坯前进速度过慢会降低生产效率，甚至影响连铸及后续轧制工艺的顺行，而冷却水流量过大则易造成铸坯内部较大的温度梯度，导致铸坯开裂。故在确定的前进速度及水流量范围内，取中间值最为合适。最后结合重钢生产现场，进行了板坯在线淬火-热送现场实验，对其淬火后温度及组织变化进行了研究。结果表明，在线表面淬火技术对于预防低合金钢热送裂纹的产生具有很大的应用潜力。
黄卫国[9]（2013）在《连铸坯热装热送控制信息系统的开发与实现》文中研究说明目前，国内冶金行业因产能过剩、市场需求疲软、成品库存过高等因素，大多数钢铁企业面临亏损。为降低成本，沙钢集团计划对本部1700mm热轧生产线进行热装热送改造，以提高轧线产能，降低热卷板产品的成本，增强竞争力。本文主要阐述沙钢1700mm热卷板生产线板坯热装热送控制信息系统的开发过程，主要的工作有：（1）开发连铸坯控制系统。连铸坯的控制系统主要包括连铸坯的温度模型和全流程仿真软件包两部分。连铸坯温度模型的开发主要包括：开发连铸坯冷却（冷凝）过程数学模型，覆盖铸件在结晶器内冷却过程、二冷区冷却过程和辊道输送冷却过程等；开发连铸坯保温过程（保温坑内保温）数学模型，重点研究和确定辊道冷却时间、保温坑内保温时间与入炉板坯温度之间的关系；开发连铸坯在加热炉内加热过程数学模型，该模型是实现连铸坯热送热装工艺的核心，它是实现板坯温度动态跟踪、装炉模式优化选择、加热制度动态优化、待轧过程优化决策、冷热混装/规格混装/钢种混装等优化控制、铸坯轧制温度反馈等功能的关键模型。开发全流程仿真软件包，综合连铸坯冷却、保温、加热过程数学模型，利用计算机VB语言开发“连铸→保温→加热→轧制热过程数学模型”计算机模拟仿真系统软件包。（2）开发连铸坯的信息系统，即沙钢一炼轧MES（制造执行系统，Manufacturing Execution System）系统，通过该系统的开发实现从客户订单到生产计划的编制、生产过程的动态调度、产成品的实时管理等功能。通过上述软件的开发最终建立“沙钢1700mm热轧生产线连铸坯热送热装及轧制全流程在线计算机控制信息系统”，形成集连铸坯物流、能流和信息流为一体的综合控制信息系统。
马环[10]（2012）在《连铸板坯在辊道输送和堆冷过程中的温度场研究》文中研究表明连铸坯热送热装技术不仅能降低能源消耗，还具有减少铸坯堆放场地、缩短生产时间，提高铸坯质量和产量等优点，其应用程度已成为衡量钢铁生产技术水平的新技术指标，它推动了钢铁生产向连续化、低成本和高质量方向发展。重庆钢铁集团（以下简称重钢）新区于2009年12月投产，其工艺设计是要实现连铸坯的热送热装比例大于85%。要实现热送热装，连铸机装面临的首要任务是生产无缺陷坯，在此基础上，合理地提高铸坯温度。为实现该目标，本文建立了连铸坯凝固过程、辊道输送过程和堆冷传热数学模型，运用有限差分法离散传热微分方程，并在MicrosoftVisualStodio.NET平台上利用C#语言开发了相应的模拟软件。采用模拟软件对某生产工艺条件下连铸板坯温度进行了模拟计算，得到了铸坯凝固、输送和堆冷过程的温度分布和变化，将模拟计算结果与生产现场测得数据进行对比，表明建立的数学模型能够真实反映实际生产过程的传热情况。对凝固传热模型的验证和应用之一是针对300×2000mm2断面的低合金高强度钢铸坯角部横裂纹问题，结合高温延塑性实验和铸坯温度模拟结果分析了角部横裂纹产生的原因。利用本文开发的计算软件，对ⅤⅧ区的边部喷嘴进行偏喷嘴改造以提高铸坯角部温度的方案进行了计算和论证，最终促成了角横裂问题的基本解决。冷却强度、拉坯速度等浇铸参数对最终铸坯热履历和质量有重要影响。模拟结果表明：若改变二冷区其中某一冷却区的喷水冷却强度时，只会对该冷却区以及与该冷却区域随后相邻的冷却区的连铸板坯表面温度产生大的影响，而随后几个冷却区所受的影响将逐渐被削弱。可根据铸机的具体情况和所浇钢种的特点适当降低二冷喷水强度，延长凝固末端潜热的释放位置，提高连铸坯温度。本文分别比较了辊道输送过程中铸坯不同初始温度不同输送环境温度对铸坯温降的影响，并进一步分析认为在现行连铸生产工艺和输送制度下，铸坯表面及皮下一定范围内的温度处于两相区，不宜进行热装。堆冷传热数学模型对比分析了环境温度、堆垛块数和板坯厚度对堆冷铸坯温度的影响，并计算得出不同规格、不同堆放形式的铸坯达到传统冷装温度所需堆放时间，为实际生产过程中堆放场地、堆放时间的安排提供了理论指导。炼钢厂经常通过铸坯堆冷来降低铸坯中的氢含量。氢的扩散系数与温度有关，本文依托堆冷传热数学模型建立了氢一维扩散数学模型。该模型有助于计算和分析堆冷多长时间才可以避免白点、氢脆等问题的产生。
二、钢锭系统热送热装热过程一维在线控制数学模型的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢锭系统热送热装热过程一维在线控制数学模型的研究（论文提纲范文）
（1）蓄热式推钢加热炉炉内流场分布与传热过程数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 当前钢坯加热存在的问题 |
| 1.2 加热炉在钢铁行业中的地位和作用 |
| 1.3 目前蓄热式推钢加热炉存在的主要问题 |
| 1.4 流场数值模拟仿真在加热炉中的应用 |
| 1.4.1 加热炉流场数值模拟的意义 |
| 1.4.2 国内外加热炉数值模拟的研究现状 |
| 1.5 本文研究意义和研究内容 |
| 第2章 蓄热式推钢加热炉整体组成及传热机理 |
| 2.1 蓄热式推钢加热炉整体设备组成 |
| 2.1.1 蓄热燃烧基本工艺 |
| 2.1.2 加热炉炉温控制二级模型基本原理 |
| 2.1.3 加热炉推钢装置的基本功能 |
| 2.2 蓄热式推钢加热炉加热制度的制定 |
| 2.3 被加热钢坯材料的基本属性 |
| 2.4 蓄热式推钢加热炉的内部传热机理 |
| 2.4.1 蓄热式推钢加热炉存在的基本传热方式 |
| 2.4.2 蓄热式推钢加热炉耦合传热分析 |
| 2.4.3 加热炉分区域综合传热系数及传热总能量的计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 炉内流场及温度场数值仿真模拟 |
| 3.1 建模路线 |
| 3.2 加热炉和钢坯加热过程耦合模型 |
| 3.2.1 加热炉及钢坯仿真模型的建立 |
| 3.2.2 加热炉及钢坯的网格划分 |
| 3.2.3 加热炉及钢坯边界条件的确定 |
| 3.3 蓄热式推钢加热炉及钢坯仿真模拟结果分析 |
| 3.3.1 蓄热式推钢加热炉及钢坯温度场仿真结果分析 |
| 3.3.2 蓄热式推钢加热炉流场仿真结果分析 |
| 3.4 多工况下蓄热式推钢加热炉温度场及流场仿真分析 |
| 3.4.1 喷口角度对加热炉内流场及温度场的影响规律 |
| 3.4.2 空气、燃气预热温度对加热炉内温度场及流场影响规律 |
| 3.4.3 空燃比对加热炉内温度场及流场影响规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 流场变化对烟气排放物的影响分析 |
| 4.1 技术路线 |
| 4.2 蓄热式推钢加热炉烟气排放物国家标准 |
| 4.3 燃烧模型、辐射模型和NO_x生成模型的选取 |
| 4.3.1 燃烧模型的工作机理 |
| 4.3.2 P-1 辐射模型的工作机理 |
| 4.3.3 NO_x生成模型的工作机理 |
| 4.4 多工况蓄热式推钢加热炉烟气排放物的数值仿真结果分析 |
| 4.4.1 喷口角度对烟气排放物的影响规律 |
| 4.4.2 空燃比对烟气排放物的影响规律 |
| 4.4.3 预热温度对烟气排放物的影响规律 |
| 4.5 综合流场、温度场、排放物的变化规律进行操作参数改进 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 蓄热式推钢加热炉实验测试及结果分析 |
| 5.1 蓄热式推钢加热炉的黑匣子测试及炉温检测 |
| 5.1.1 黑匣子测试及结果分析 |
| 5.1.2 加热炉炉温检测及结果分析 |
| 5.2 蓄热式推钢加热炉操作参数的改进及结果分析 |
| 5.2.1 蓄热式推钢加热炉操作参数改进 |
| 5.2.2 蓄热式推钢加热炉操作参数改进结果分析 |
| 5.3 不同工况下操作参数改进结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研项目与主要成果 |
| 致谢 |
（2）方坯直接轧制工艺及强化机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 方坯直接轧制工艺概况 |
| 1.2.1 方坯直接轧制工艺优势 |
| 1.2.2 方坯直接轧制工艺的基本条件 |
| 1.3 方坯直接轧制工艺国内外发展及研究现状 |
| 1.3.1 国外直接轧制工艺的发展 |
| 1.3.2 国内直接轧制工艺的发展 |
| 1.3.3 方坯直接轧制工艺存在的问题 |
| 1.4 含Nb钢组织性能控制研究 |
| 1.4.1 Nb在钢中的溶解和析出 |
| 1.4.2 含Nb钢的强化机制 |
| 1.4.3 Nb在不同钢铁材料中的应用 |
| 1.5 本文研究目的和主要内容 |
| 2 方坯直轧工艺温度场变化规律和渗透轧制变形机理 |
| 2.1 有限元模型基本假设和工艺参数 |
| 2.1.1 连铸过程中铸坯温度场模型 |
| 2.1.2 连铸坯轧制过程热力耦合模型 |
| 2.2 数学模型和本构关系 |
| 2.2.1 传热控制数学模型 |
| 2.2.2 元胞自动机模型 |
| 2.2.3 非线性弹塑性本构关系 |
| 2.3 边界条件和热物性参数 |
| 2.3.1 连铸过程温度场模拟边界条件 |
| 2.3.2 轧制过程热力耦合模拟边界条件 |
| 2.3.3 钢坯的热物性参数 |
| 2.4 连铸过程铸坯的温度场模拟 |
| 2.4.1 不同工艺参数对连铸出坯温度的影响 |
| 2.4.2 不同工艺参数对连铸冶金长度和坯壳厚度的影响 |
| 2.5 连铸轧钢衔接过程中铸坯温度场 |
| 2.5.1 不同剪切序的问题 |
| 2.5.2 不同剪切序条件下铸坯的等待时间与温度场 |
| 2.5.3 不同坯型和定尺长度对连铸坯输送过程温度场的影响 |
| 2.6 直轧工艺条件下连铸坯轧制过程变形规律 |
| 2.6.1 方坯直接轧制过程的温度场 |
| 2.6.2 方坯直轧过程的应力场和应变场 |
| 2.6.3 方坯直轧过程的心部变形渗透规律 |
| 2.7 模拟结果的验证 |
| 2.8 小结 |
| 3 方坯直轧工艺铸-轧界面的排队理论研究和衔接匹配关系 |
| 3.1 多流连铸机直轧工艺生产的出坯图表 |
| 3.1.1 静态出坯图表 |
| 3.1.2 动态出坯图表 |
| 3.2 连铸-轧钢界面连铸坯排队论模型 |
| 3.2.1 铸-轧界面铸坯运输过程及事件解析 |
| 3.2.2 铸-轧界面铸坯输送过程排队论模型 |
| 3.3 连铸-轧钢界面连铸坯的匹配衔接工艺优化 |
| 3.3.1 棒材生产线的产量与连铸机拉速的匹配 |
| 3.3.2 方坯直轧工艺铸轧界面的衔接匹配 |
| 3.3.3 方坯直轧工艺不同条件下的排队模型计算 |
| 3.3.4 方坯直轧工艺的连铸坯衔接的优化控制 |
| 3.4 铸坯输送过程的最优化讨论 |
| 3.4.1 连铸与轧钢的产能匹配 |
| 3.4.2 连铸坯输送过程的极限等待时间 |
| 3.4.3 铸轧界面的连铸坯的剪切顺序 |
| 3.5 小结 |
| 4 方坯直轧工艺产品质量稳定性控制和连铸坯均温工艺 |
| 4.1 方坯直接工艺与加热炉生产工艺的区别 |
| 4.1.1 轧制前的连铸坯温度场 |
| 4.1.2 轧制过程的轧制力负荷 |
| 4.1.3 产品的微观组织和力学性能 |
| 4.2 开轧温度对直轧工艺产品均匀化的影响 |
| 4.2.1 开轧温度对微观组织的影响 |
| 4.2.2 开轧温度对力学性能的影响 |
| 4.3 方坯直轧工艺的连铸坯温度均匀化控制 |
| 4.3.1 直轧工艺连铸坯头尾温差问题 |
| 4.3.2 连铸坯温度均匀化工艺设计 |
| 4.3.3 连铸坯定向保温的均匀化控制技术 |
| 4.4 连铸坯温度均匀化控制对产品质量影响 |
| 4.4.1 均温工艺对钢筋微观组织的影响 |
| 4.4.2 均温工艺对产品力学性能波动的影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 方坯直轧工艺条件下含Nb钢筋的强化机理研究 |
| 5.1 含Nb钢筋的控轧控冷生产实践 |
| 5.1.1 含Nb钢筋的加热炉工艺生产 |
| 5.1.2 含Nb钢筋的直轧工艺生产 |
| 5.2 Nb(C,N)在奥氏体中沉淀析出动力学计算 |
| 5.2.1 均匀形核 |
| 5.2.2 晶界形核 |
| 5.2.3 位错线上形核 |
| 5.2.4 计算结果分析 |
| 5.3 含Nb钢筋应变诱导析出行为的研究 |
| 5.3.1 试验材料及试验方案 |
| 5.3.2 应力松弛实验结果分析 |
| 5.4 含Nb钢筋过冷奥氏体连续转变行为研究 |
| 5.4.1 试验材料及试验方案 |
| 5.4.2 含Nb钢筋不同冷速条件下的微观组织 |
| 5.4.3 含Nb钢筋的过冷奥氏体连续转变曲线 |
| 5.5 直轧条件下含Nb钢筋的生产工艺优化 |
| 5.6 小结 |
| 6 主要结论和创新点 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务及主要成果 |
| 致谢 |
（3）热轧区域钢坯（板）周期传热边界特征与温度场的协同机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 热轧区域系统的特点及传热研究重点 |
| 1.2.1 热轧区域系统特点 |
| 1.2.2 热轧区域传热研究重点 |
| 1.3 热轧区域传热研究现状 |
| 1.3.1 加热炉传热边界及传热模型研究现状 |
| 1.3.2 轧制传热边界及传热模型研究现状 |
| 1.3.3 层流冷却传热边界及传热模型研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 论文研究思路 |
| 第2章 钢坯(板)传热模型的建立 |
| 2.1 控制方程及定解条件 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 定解条件 |
| 2.2 区域离散化 |
| 2.2.1 空间网格划分 |
| 2.2.2 导热微分方程的离散 |
| 2.3 边界处理 |
| 2.4 离散方程求解 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 加热单元传热边界特征对传热过程影响 |
| 3.1 加热炉内传热过程分析 |
| 3.2 传热边界函数的获得 |
| 3.2.1 热平衡分析 |
| 3.2.2 炉温函数 |
| 3.2.3 对流换热系数 |
| 3.2.4 辐射全交换面积 |
| 3.3 传热边界特征及其对传热过程影响 |
| 3.3.1 炉温函数特征参数及其对传热过程影响分析 |
| 3.3.2 对流换热系数及其对传热过程的影响 |
| 3.3.3 辐射全交换面积的影响 |
| 3.4 案例分析 |
| 3.4.1 基本参数 |
| 3.4.2 传热边界函数特征参数的获得 |
| 3.4.3 钢坯温度场的验证 |
| 3.4.4 传热边界特征参数对温度场的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 轧制单元传热边界特征对传热过程影响 |
| 4.1 轧制单元传热过程分析 |
| 4.2 轧制单元传热边界特征函数 |
| 4.2.1 空冷阶段边界函数 |
| 4.2.2 除鳞阶段边界函数 |
| 4.2.3 轧制阶段边界函数 |
| 4.3 轧制单元传热边界特征及其对钢坯温度场影响 |
| 4.3.1 空冷阶段 |
| 4.3.2 除鳞阶段 |
| 4.3.3 轧制阶段 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 层流冷却单元边界特征对传热过程影响 |
| 5.1 层流冷却单元传热过程分析 |
| 5.2 层流冷却传热边界函数 |
| 5.3 层流冷却传热边界特征参数 |
| 5.4 传热边界特征参数对传热过程影响规律 |
| 5.4.1 特征参数对传热过程影响规律分析 |
| 5.4.2 案例分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 热轧区域传热边界与温度场协同 |
| 6.1 加热炉传热边界特征与温度场协同性 |
| 6.1.1 加热炉炉温振幅与周期的协同 |
| 6.1.2 加热炉炉温振幅与周期协同性应用 |
| 6.2 层流冷却传热边界特征与温度场协同性 |
| 6.2.1 水冷时间与振幅之间的协同 |
| 6.2.2 喷射高度与振幅之间的协同 |
| 6.2.3 水冷时间、喷射高度与振幅之间的协同 |
| 6.3 热轧区域传热边界特征与温度场协同性分析 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（4）方坯连铸直轧过程数值模拟研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 连铸直轧工艺 |
| 1.1.1 连铸直轧工艺的特征 |
| 1.1.2 影响连铸直轧工艺主要因素分析 |
| 1.1.3 目前直轧技术存在的主要问题 |
| 1.1.4 高速连铸出坯过程 |
| 1.1.5 方坯连铸与轧制的衔接 |
| 1.1.6 产品性能要求 |
| 1.2 国内外连铸直轧工艺的发展状况 |
| 1.2.1 相关领域内直轧工艺的技术现状 |
| 1.2.2 国外连铸直轧工艺的发展 |
| 1.2.3 国内连铸直轧工艺的发展 |
| 1.3 论文的研究意义及研究内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 高速连铸出坯过程关键工艺研究 |
| 2.1 高速连铸出坯过程控制手段 |
| 2.2 连铸换热过程数学模型建立的基础及基本假设 |
| 2.3 数学模型的建立 |
| 2.3.1 控制方程 |
| 2.3.2 定解条件 |
| 2.3.3 源项的处理 |
| 2.3.4 计算流程 |
| 2.3.5 物理模型的建立及网格划分 |
| 2.4 数学模型的验证 |
| 2.5 高速连铸出坯工艺参数研究 |
| 2.5.1 计算方案 |
| 2.5.2 拉速对铸坯出坯温度的影响 |
| 2.5.3 浇注温度对铸坯出坯温度的影响 |
| 2.5.4 二冷对铸坯出坯温度的影响 |
| 2.5.5 铸坯角部形状对铸坯出坯温度的影响 |
| 2.5.6 矫直位置的影响 |
| 2.5.7 切割位置及方式的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 方坯连铸与轧钢衔接过程研究 |
| 3.1 方坯连铸和轧钢的衔接 |
| 3.2 输送过程对铸坯出坯温度的影响 |
| 3.3 铸坯感应补热过程研究 |
| 3.3.1 感应补热数学模型 |
| 3.3.2 计算方法及几何模型的建立 |
| 3.3.3 感应补热电参数的选择 |
| 3.3.4 计算方案 |
| 3.3.5 感应加热数学模型的验证 |
| 3.3.6 频率变化对感应补热过程的影响 |
| 3.3.7 电流变化对感应补热过程的影响 |
| 3.3.8 初始温度不同对感应补热过程的影响 |
| 3.3.9 铸坯圆角半径对感应补热过程的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 直轧铸坯粗轧变形过程模拟 |
| 4.1 轧制模型的建立 |
| 4.1.1 数学模拟方法介绍 |
| 4.1.2 刚塑性材料有限元分析基本假设 |
| 4.1.3 有限元力学基本控制方程 |
| 4.1.4 定解条件 |
| 4.1.5 沙漏控制 |
| 4.2 粗轧变形过程模拟 |
| 4.2.1 几何模型的建立及网格划分 |
| 4.2.2 粗轧变形过程 |
| 4.3 铸坯开轧温度分布对轧制变形过程的影响 |
| 4.3.1 几何模型的建立及网格划分 |
| 4.3.2 轧前铸坯温度分布 |
| 4.3.3 铸坯温度分布对轧制变形过程的影响分析 |
| 4.4 直轧铸坯轧制失稳机理研究 |
| 4.4.1 直轧铸坯失稳过程受力分析 |
| 4.4.2 直轧铸坯失稳的几种类型 |
| 4.4.3 直轧脱方铸坯轧后铸坯断面形变研究 |
| 4.4.4 直轧铸坯轧制失稳的改善措施 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 方坯连铸直轧产品性能稳定性研究 |
| 5.1 方坯直轧铸坯工艺流程 |
| 5.2 方坯直轧铸坯连铸生产过程 |
| 5.2.1 铸机主要结构及工艺参数 |
| 5.2.2 温度测量结果及分析 |
| 5.2.3 矫直与切割过程 |
| 5.2.4 铸坯质量 |
| 5.3 连铸和轧制过程的衔接 |
| 5.3.1 多流合并过程及输送过程 |
| 5.3.2 轧前铸坯判定 |
| 5.4 铸坯轧制生产过程 |
| 5.4.1 轧机的基本参数 |
| 5.4.2 轧制过程温度的测量结果及分析 |
| 5.4.3 开轧温度对轧制力的影响 |
| 5.5 直轧工艺对产品性能的影响 |
| 5.5.1 取样方案 |
| 5.5.2 开轧温度对棒材组织性能的影响 |
| 5.5.3 直轧工艺对棒材晶粒尺寸的影响 |
| 5.5.4 开轧温度对棒材力学性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 创新性 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 附录 ：产品力学性能检测 |
| 致谢 |
（5）棒线材流程连铸—轧钢区段运行节奏优化及仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 连铸-轧钢区段工序概况 |
| 1.1.1 连铸工序 |
| 1.1.2 加热炉工序 |
| 1.1.3 热轧工序 |
| 1.2 连铸-轧钢区段研究内容 |
| 1.2.1 连铸-轧钢区段的“界面技术” |
| 1.2.2 连铸-热轧区段铸坯热送热装 |
| 1.2.3 连铸-轧钢区段运行动力学 |
| 1.2.4 加热炉工序相关问题研究 |
| 1.2.5 铸坯温降研究 |
| 1.3 论文研究背景、内容及创新点 |
| 1.3.1 论文研究背景 |
| 1.3.2 论文研究内容 |
| 1.3.3 论文创新点 |
| 第二章 典型企业连铸-轧钢区段运行解析 |
| 2.1 沙钢永新钢轧厂连铸-轧钢区段运行解析 |
| 2.1.1 连铸-轧钢区段当前生产组织模式 |
| 2.1.2 永新钢轧厂棒材生产线连铸-轧钢区段平面布置图 |
| 2.1.3 沙钢永新钢轧厂连铸-轧钢区段事件和时间解析 |
| 2.2 唐钢二钢轧厂连铸-轧钢区段运行解析 |
| 2.2.1 连铸-轧钢区段当前生产组织模式 |
| 2.2.2 唐钢二钢轧厂连铸-轧钢区段平面布置图 |
| 2.2.3 唐钢二钢轧厂连铸-轧钢区段解析 |
| 2.3 邯钢一炼钢厂连铸-轧钢区段运行解析 |
| 2.3.1 连铸-轧钢区段当前生产组织模式 |
| 2.3.2 邯钢一炼钢连铸-轧钢区段平面布置图 |
| 2.3.3 邯钢一炼钢厂连铸-轧钢区段解析 |
| 2.4 典型钢厂连铸-轧钢区段情况对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 连铸-轧钢区段铸坯排队论研究 |
| 3.1 连铸坯运输过程及事件解析 |
| 3.1.1 辊道运输模式 |
| 3.1.2 “辊道+天车”运输模式 |
| 3.1.3 铸坯运输过程相关指标 |
| 3.2 铸坯运输过程排队论模型 |
| 3.2.1 排队理论基础 |
| 3.2.2 连铸-轧钢区段铸坯运输过程排队论模型 |
| 3.3 基于排队论的连铸坯运输过程案例分析 |
| 3.3.1 沙钢永新钢轧厂连铸-轧钢区段铸坯排队系统 |
| 3.3.2 唐钢二钢轧厂连铸-轧钢区段铸坯排队系统 |
| 3.3.3 邯钢一炼钢厂连铸-轧钢区段铸坯排队系统 |
| 3.4 连铸-轧钢区段铸坯运输过程时间优化 |
| 3.4.1 沙钢永新钢轧厂铸坯运输时间优化 |
| 3.4.2 唐钢二钢轧厂铸坯运输时间优化 |
| 3.4.3 邯钢一炼钢厂铸坯运输时间优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 连铸-轧钢区段铸坯温度优化 |
| 4.1 铸坯运输过程温降模型建立条件 |
| 4.1.1 方坯热传导示意图 |
| 4.1.2 基本假设 |
| 4.1.3 方坯热传导的偏微分方程 |
| 4.1.4 第三类边界条件 |
| 4.1.5 数值模拟物性参数 |
| 4.2 铸坯运输过程温降模型建立步骤 |
| 4.3 铸坯运输过程温降模型模拟结果分析 |
| 4.3.1 铸坯温度变化规律研究 |
| 4.3.2 模拟结果验证 |
| 4.4 铸坯入炉温度优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 连铸-轧钢区段FLEXSIM仿真模拟研究 |
| 5.1 连铸-轧钢区段铸坯运行节奏仿真模型 |
| 5.1.1 FLEXSIM仿真软件简介 |
| 5.1.2 连铸-轧钢区段模块划分和建模 |
| 5.1.3 连铸-轧钢区段仿真模型 |
| 5.2 仿真模型的应用 |
| 5.2.1 设备利用率优化 |
| 5.2.2 连铸-轧钢区段生产组织优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间主要科研工作与学术成果 |
（6）板坯热送热装过程热能综合利用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 板坯热送热装工艺概述 |
| 1.1.1 热送热装工艺发展历程 |
| 1.1.2 热送热装工艺实施前提和优势 |
| 1.1.3 热送热装工艺节能效果及应用前景 |
| 1.2 板坯凝固传热及堆冷过程研究 |
| 1.3 板坯快速淬火及加热过程研究 |
| 1.4 连铸过程数值模拟研究现状 |
| 1.5 课题背景及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题背景 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 铸坯热送热装过程传热数学模型 |
| 2.1 铸坯凝固传热数学模型 |
| 2.1.1 钢液凝固过程数学模型 |
| 2.1.2 二冷区冷却过程数学模型 |
| 2.2 铸坯辊道输运与堆冷数学模型 |
| 2.2.1 铸坯辊道输运冷却模型 |
| 2.2.2 铸坯堆垛缓冷数学模型 |
| 2.3 铸坯快速淬火数学模型 |
| 2.3.1 基本假设 |
| 2.3.2 模型参数 |
| 2.4 铸坯加热过程数学模型 |
| 2.4.1 基本假设 |
| 2.4.2 模型参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铸坯热送过程现场试验研究 |
| 3.1 铸坯热送过程温度检测 |
| 3.1.1 连铸厂区铸机分布 |
| 3.1.2 生产工艺参数 |
| 3.1.3 温度测量结果 |
| 3.2 铸坯在线快速冷却试验研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 铸坯凝固传热及堆垛缓冷模拟研究 |
| 4.1 铸坯凝固传热模拟结果 |
| 4.2 铸坯辊道输送模拟结果 |
| 4.3 铸坯堆垛缓冷模拟结果 |
| 4.3.1 铸坯垛底部传热条件 |
| 4.3.2 堆垛过程温度与热量的变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 铸坯快速淬火过程数值模拟 |
| 5.1 不同淬火条件铸坯冷却效果 |
| 5.1.1 1400L/min水量下淬火 |
| 5.1.2 3000L/min水量下淬火 |
| 5.1.3 4200L/min水量下淬火 |
| 5.2 淬火过程温度与热量的变化 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 铸坯加热过程热量综合利用分析 |
| 6.1 不同热装方式加热过程 |
| 6.1.1 冷装铸坯加热 |
| 6.1.2 温装铸坯加热 |
| 6.1.3 直装铸坯加热 |
| 6.1.4 淬火铸坯加热 |
| 6.2 铸坯不同热装过程分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）低合金高强度钢连铸板坯热送过程中温度控制的模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 连铸坯热送热装技术 |
| 1.1.1 连铸坯热送热装技术的发展 |
| 1.1.2 连铸坯热送热装的优势 |
| 1.1.3 连铸坯热送热装的分类 |
| 1.1.4 HSLA 连铸坯热送存在的问题及解决方法 |
| 1.2 热送温度制度对 HSLA 连铸板坯组织性能的影响 |
| 1.2.1 高温热送制度对 HSLA 连铸坯组织性能的影响 |
| 1.2.2 两相区热送制度对 HSLA 连铸坯组织性能的影响 |
| 1.2.3 延时热送制度对 HSLA 连铸坯组织性能的影响 |
| 1.2.4 表面淬火-热送制度对 HSLA 连铸坯组织性能的影响 |
| 1.3 连铸坯传热数学模型的研究 |
| 1.3.1 连铸坯二次冷却过程的传热数学模型 |
| 1.3.2 连铸坯热送过程的传热数学模型 |
| 1.3.3 热轧钢板快速冷却过程的传热数学模型 |
| 1.4 本文的研究目的及意义 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 2 热送传热模型的建立 |
| 2.1 传热学及有限元基本原理 |
| 2.1.1 热量传递基本方式 |
| 2.1.2 傅里叶导热微分方程 |
| 2.1.3 三类边界条件 |
| 2.1.4 有限元基本原理 |
| 2.2 送装过程传热模型的建立 |
| 2.2.1 模型的建立背景 |
| 2.2.2 模型假设及传热微分方程的建立 |
| 2.2.3 初始条件 |
| 2.2.4 边界条件 |
| 2.2.5 热物性参数 |
| 2.3 传热模型的程序化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 表面淬火送装综合换热系数的实验室研究 |
| 3.1 换热系数的计算方法 |
| 3.1.1 逆热传导法求解换热系数基本原理 |
| 3.1.2 换热系数计算程序 |
| 3.2 换热系数测量实验 |
| 3.2.1 实验装置和实验材料 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 实验数据处理 |
| 3.3 换热系数测量实验结果 |
| 3.3.1 传热冷却现象 |
| 3.3.2 冷却曲线 |
| 3.3.3 沸腾曲线 |
| 3.3.4 水流量的影响 |
| 3.3.5 倾斜喷射的影响 |
| 3.3.6 换热系数回归 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 热送温度场模拟结果及分析 |
| 4.1 铸坯辊道直接热送温度模拟结果 |
| 4.2 铸坯低温热送温度模拟结果 |
| 4.3 铸坯表面淬火-热送温度模拟结果 |
| 4.3.1 铸坯前进速度对铸坯温度的影响 |
| 4.3.2 淬火冷却水流量对铸坯温度的影响 |
| 4.4 不同送装方式节能效果的比较 |
| 4.4.1 热送铸坯入炉物理热 |
| 4.4.2 加热炉燃料节约总量 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 表面淬火-热送冷却制度的制定及现场应用研究 |
| 5.1 表面淬火设备现状 |
| 5.2 表面淬火设备的优化 |
| 5.3 表面淬火参数的制定 |
| 5.3.1 低合金钢 CCT 曲线测定 |
| 5.3.2 表面淬火工艺的基本要求 |
| 5.3.3 淬火工艺冷却参数的确定 |
| 5.4 淬火工艺的现场应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
（9）连铸坯热装热送控制信息系统的开发与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 项目背景 |
| 1.2 连铸坯热装热送工艺简介 |
| 1.2.1 连铸坯热装热送技术的发展历史 |
| 1.2.2 炼轧一体化生产调度管理系统应用情况 |
| 1.2.3 国内的现状与分析 |
| 1.3 课题的研究意义 |
| 1.3.1 控制模型的开发 |
| 1.3.2 信息系统的开发 |
| 1.4 本文的工作 |
| 1.5 本文的结构 |
| 第二章 热装热送控制信息系统的现状与课题的理论依据 |
| 2.1 板坯热装热送过程中温度模型的研究 |
| 2.1.1 连铸坯冷却（凝固）过程数学模型 |
| 2.1.2 连铸坯保温过程数学模型 |
| 2.1.3 连铸坯加热过程数学模型 |
| 2.2 炼轧一体化调度管理系统的研究 |
| 2.2.1 炼轧一体化批量计划系统的研究 |
| 2.2.2 炼轧一体化作业调度系统的研究 |
| 2.2.3 炼轧一体化动态调度系统的研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 控制信息系统的分析与设计 |
| 3.1 工艺流程和设备装备情况 |
| 3.2 控制系统的需求分析与设计 |
| 3.2.1 控制系统的需求分析 |
| 3.2.2 控制系统的设计 |
| 3.3 信息系统的需求分析与设计 |
| 3.3.1 信息系统上线前生产组织存在的问题 |
| 3.3.2 信息系统业务流程需求分析 |
| 3.3.3 信息系统的设计目标 |
| 3.3.4 信息系统的总体功能架构 |
| 3.3.5 信息系统主要应用模块 |
| 3.3.6 与相关其它系统的主要接口 |
| 3.3.7 信息系统数据库设计 |
| 3.3.8 信息系统主机的设计 |
| 3.3.9 主要功能模块的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 控制信息系统的实现与测试 |
| 4.1 连铸坯控制系统的实现 |
| 4.1.1 连铸坯温度数学模型 |
| 4.1.2 全流程仿真软件包 |
| 4.2 连铸坯信息系统的实现 |
| 4.2.1 合同计划模块的关键技术 |
| 4.2.2 炼铸轧一体化作业计划模块的关键技术 |
| 4.3 软件测试 |
| 4.3.1 仿真软件的测试 |
| 4.3.2 信息系统的测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 本文的主要贡献 |
| 5.2 下一步工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）连铸板坯在辊道输送和堆冷过程中的温度场研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 连铸坯凝固过程传热研究 |
| 1.2.1 结晶器传热的特点 |
| 1.2.2 二冷区传热特点 |
| 1.2.3 连铸坯凝固过程对铸坯质量的影响 |
| 1.3 连铸板坯辊道输送和堆冷过程传热研究 |
| 1.3.1 辊道输送过程铸坯传热特点 |
| 1.3.2 堆冷过程中铸坯传热特点 |
| 1.4 连铸坯凝固传热数学模型研究概况 |
| 1.4.1 数值模拟方法的特点 |
| 1.4.2 连铸坯凝固传热数学模型研究概况 |
| 1.5 连铸坯辊道输送和堆冷传热数学模型研究概况 |
| 1.5.1 连铸坯辊道输送传热数学模型研究概况 |
| 1.5.2 连铸坯堆冷传热数学模型研究概况 |
| 1.6 课题研究的目的、意义和内容 |
| 1.6.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.6.2 课题研究的内容 |
| 2 连铸坯传热数学模型的建立 |
| 2.1 连铸坯凝固传热数学模型的建立 |
| 2.1.1 基本假设 |
| 2.1.2 差分方程的建立和网格的划分 |
| 2.1.3 初始条件和边界条件 |
| 2.1.4 钢的热物性参数 |
| 2.1.5 冶金准则的确定 |
| 2.2 连铸坯辊道输送和堆冷传热数学模型的建立 |
| 2.2.1 辊道输送传热数学模型基本假设 |
| 2.2.2 辊道输送传热数学模型的初始条件和边界条件 |
| 2.2.3 堆冷传热数学模型的基本假设 |
| 2.2.4 堆冷传热数学模型的初始条件和边界条件 |
| 2.2.5 差分方程的建立和网格的划分 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 程序的实现和可视化 |
| 3.1 程序的实现 |
| 3.1.1 主程序的开发 |
| 3.1.2 计算流程 |
| 3.2 板坯凝固传热软件界面 |
| 3.3 板坯堆冷传热软件界面 |
| 3.4 基于 Origin 软件的数据后处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 连铸板坯凝固传热数学模型的验证及应用 |
| 4.1 工艺条件概述 |
| 4.2 连铸板坯表面温度验证 |
| 4.2.1 测温设备 |
| 4.2.2 测温方法 |
| 4.2.3 测温结果 |
| 4.3 连铸板坯坯壳厚度验证 |
| 4.3.1 试验仪器 |
| 4.3.2 射钉实验方案 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.4 凝固传热数学模型在解决连铸板坯边角横裂纹中的应用 |
| 4.4.1 高温延塑性实验 |
| 4.4.2 连铸板坯二冷工艺分析 |
| 4.4.3 优化二冷冷却模式 |
| 4.4.5 实施效果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 提高连铸板坯出铸机温度研究 |
| 5.1 现有水表条件下拉速、过热度对铸坯温度的影响 |
| 5.2 提高连铸板坯出铸机温度的可行性措施分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 连铸板坯输送和堆冷传热数学模型的验证及应用 |
| 6.1 连铸板坯输送传热数学模型的验证及应用 |
| 6.1.1 现场测温实验 |
| 6.1.2 输送条件对铸坯温降的影响 |
| 6.1.3 辊道输送对连铸坯热送热装温度的影响 |
| 6.2 连铸板坯堆冷传热数学模型的验证及应用 |
| 6.2.1 现场测温实验 |
| 6.2.2 堆垛条件对铸坯温降的影响 |
| 6.3 堆冷传热数学模型在模拟氢扩散中的应用 |
| 6.3.1 氢的主要危害 |
| 6.3.2 依托堆冷传热数学模型预测氢的扩散 |
| 6.3.3 氢扩散模拟结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参加的学术会议 |
四、钢锭系统热送热装热过程一维在线控制数学模型的研究（论文参考文献）
- [1]蓄热式推钢加热炉炉内流场分布与传热过程数值模拟[D]. 刘云鹏. 燕山大学, 2021(01)
- [2]方坯直接轧制工艺及强化机理研究[D]. 张宏亮. 钢铁研究总院, 2021
- [3]热轧区域钢坯（板）周期传热边界特征与温度场的协同机制[D]. 陈德敏. 武汉科技大学, 2020(01)
- [4]方坯连铸直轧过程数值模拟研究与应用[D]. 王学兵. 钢铁研究总院, 2018(01)
- [5]棒线材流程连铸—轧钢区段运行节奏优化及仿真研究[D]. 石鑫越. 钢铁研究总院, 2018(12)
- [6]板坯热送热装过程热能综合利用研究[D]. 葛建华. 钢铁研究总院, 2017(01)
- [7]钢锭内部温度预测模型的CFD建模与应用[J]. 许媛媛,张善伟,张艳,施伟锋. 中国冶金, 2015(07)
- [8]低合金高强度钢连铸板坯热送过程中温度控制的模拟研究[D]. 钟婧. 重庆大学, 2014(04)
- [9]连铸坯热装热送控制信息系统的开发与实现[D]. 黄卫国. 电子科技大学, 2013(01)
- [10]连铸板坯在辊道输送和堆冷过程中的温度场研究[D]. 马环. 重庆大学, 2012(03)