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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Ⅴ~Ⅷ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。