[发明专利]一种螺纹钢铸轧区间温度场预测方法

说明书

本发明涉及一种螺纹钢铸轧区间温度场预测方法，属于钢铁冶炼领域。本发明结合传热及差分离散化，搭建螺纹钢铸轧区间温度场计算模型，模拟以连铸切割点为起点，以粗轧入口为终点的全段温度演变历程。通过温度实测值对各个换热模型的结构及参数进行修正，集成修正后的子模型，耦合计算属性参数、钢种属性参数、铸坯属性参数、间距属性参数等多种复杂及多维参数，搭建预测螺纹钢铸轧区间温度场的B/S架构程序，最终可以实现在线预测螺纹钢直接轧制/连铸连轧时铸轧区间温度场的功能。本发明用于研究铸坯头部、铸坯尾部热送直轧、连铸连轧过程中的温度变化规律，用于研究铸坯截面的温差，优化螺纹钢热送直轧、连铸连轧工艺，提高产品性能合格率。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，涉及一种螺纹钢铸轧区间温度场预测方法。

背景技术

钢铁行业铁属于高碳排放行业，是工业行业中最主要的上游产业，以及最大的碳排放行业。连铸连轧、热送直轧等工艺由于可利用连铸坯余热来达到降低能耗、减少排放、降低成本的目的，其应用程度已成为衡量钢铁生产技术水平的新指标。

无论是连铸连轧还是热送直轧，为了高速连铸及轧制地稳定生产，同时保证整个连铸连轧及热送直轧的生产连续性，应一体化管理连铸-轧钢生产，而该技术的关键就是需准确掌握铸坯铸完后-轧制前这一阶段的温度情况，这一阶段的温度场将直接影响连铸连轧及热送直轧整个生产的稳定性及连续性。

随着桥梁、建筑等行业的快速发展，业主除开对螺纹钢的及性能有要求外，对组织的要求也越来越高，无论是性能还是组织，温度都起着至关重要的影响。连铸连轧、热送直轧能否顺利实施还一关键因素，即铸坯的截面温差。现有工业生产中的检验手段只能测得铸坯的表面温度，而无法测量其心部温度，工业现场基本很难知晓铸坯整个截面的温差，因此开发出用于预测铸轧区间温度场的方法具有重要意义。

现有针对螺纹钢的温度预报软件，大多为铸坯连铸过程的温度场离线预测或针对冷装加热坯的轧线温度场离线预测，少有针对连铸连轧、热送直轧的铸轧区间温度场在线预测软件。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种螺纹钢铸轧区间温度场预测方法，提出利用差分思想耦合传热模型，搭建螺纹钢铸轧区间温度场计算模型，模拟以连铸切割点为起点，以粗轧入口为终点的全段温度演变历程。用于研究铸坯头部、铸坯尾部热送直轧、连铸连轧过程中的温度变化规律，用于研究铸坯截面的温差，用于优化螺纹钢热送直轧、连铸连轧工艺，提高产品性能合格率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种螺纹钢铸轧区间温度场预测方法，该方法包括以下步骤：

1)在B/S架构系统的螺纹钢铸轧区间温度场预测系统中，现场采集铸轧区间工业现场的关键点温度数据，对计算程序中的模型结构及参数进行修正；继承连铸温度场数据作为初始温度数据；

2)在参数输入界面输入网格数、钢种牌号、坯料形状及尺寸、切割点处铸坯中心温度、铸坯表面温度、铸坯角部温度、拉坯速度、铸轧区间间距、补热段属性、保温段属性、除鳞箱属性参数；

3)处理后端接收前端界面请求，将计算请求转发给计算程序；

4)计算程序接收到请求后解析模板数据，利用有限差分及换热模型计算整个铸坯头部、尾部的温度演变历程，具体包括空冷换热模型、保温换热模型、除鳞换热模型、补热温升模型；计算的工况包括空冷、保温、除鳞、补热、待钢；

5)计算程序将计算结果按照约定数据结构传递给处理后端，处理后端再将数据在结果显示界面进行展示。

可选的，所述空冷换热模型为：

H_c＝f(T，T_f) (1)