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[发明专利]一种结晶器液面瞬时异常波动的预测方法-CN202310768705.7在审
发明人：罗森;孟晓亮;朱苗勇;王卫领;宋翰凌 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-06-26 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B22D11/18 文献下载
摘要：本发明提供一种结晶器液面瞬时异常波动的预测方法，涉及结晶器技术领域。该方法首先实时采集不同工艺条件下板坯连铸结晶器的液面波动数据和生产工艺数据；并通过对液面波动数据进行频谱分析，确定连铸生产中产生的鼓肚对结晶器液面瞬时异常波动是否存在明显影响；再通过对生产工艺数据的时频特征分析，确定塞棒位置与结晶器液面瞬时异常波动之间的关联性，进一步挖掘塞棒位置高频区时频特征来预测结晶器瞬时液面异常波动的产生。该方法对结晶器液位波动数据和塞棒位置数据进行连续小波变换分析，明确二者关联并针对高频区特征进行深入挖掘，总结结晶器液位瞬时异常波动前的塞棒位置变化，以实现对结晶器液位异常波动的精准预测。
一种结晶器液面瞬时异常波动预测方法

[发明专利]一种考虑非均匀二次冷却的连铸坯凝固传热计算方法-CN202011400751.4有效
发明人： 王卫领;赵阳;康吉柏;罗森;蔡兆镇;朱苗勇 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-12-04 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供一种考虑非均匀二次冷却的连铸坯凝固传热计算方法，涉及钢连铸技术领域。首先读取连铸机结构参数与连铸工艺参数，沿拉坯方向按夹辊将连铸凝固传热区划分成多个一级计算单元，其包含辊接触与水喷淋二级子单元，同时将连铸坯横截面切片划分计算网格；其次，根据喷嘴喷淋特性，采用插值方法，计算喷嘴喷淋范围内的水量分布，并将喷嘴装配在连铸坯表面，通过叠加处理获得连铸坯表面水量分布；然后，设置连铸坯切片的初始温度场，按拉速与凝固时间确定连铸坯切片位置，并调用相应的冷却条件，计算边界条件，进而确定凝固传热离散线性方程组的系数与源项，调用线性方程组求解器，求解连铸坯温度场；最后输出连铸坯凝固传热的计算结果。
一种考虑均匀二次冷却连铸坯凝固传热计算方法

[发明专利]一种钢凝固糊状区等轴晶组织粘塑性挤压变形的计算方法-CN202110757726.X有效
发明人： 王卫领;赵阳;朱苗勇;罗森 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种钢凝固糊状区等轴晶组织粘塑性挤压变形的计算方法，涉及钢铁冶金技术领域。该方法首先计算等轴晶组织生长模型，提取等轴晶组织生长形貌，建立等轴晶组织几何模型；再对等轴晶组织几何模型进行网格划分，建立等轴晶组织有限元模型；然后对等轴晶组织有限元模型设置Anand粘塑性材料属性，建立表征等轴晶粘塑性力学行为的本构模型，即等轴晶组织粘塑性模型；最后进行等轴晶组织粘塑性模型计算及结果后处理，实现对钢凝固糊状区等轴晶组织粘塑性挤压变形的计算。该方法能够阐明挤压作用下中心等轴晶的粘塑性变形行为，对改善中心疏松和偏析等凝固缺陷，提高凝固组织致密性进而提高铸坯凝固质量奠定关键基础。
一种凝固糊状组织塑性挤压变形计算方法

[发明专利]一种钢凝固过程柱状晶组织粘塑性拉伸变形的计算方法-CN202110768173.8有效
发明人：赵阳;王卫领;朱苗勇;罗森 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种钢凝固过程柱状晶组织粘塑性拉伸变形的计算方法，涉及冶金连铸技术领域。基于二维柱状晶生长CA‑FVM模型，计算柱状晶组织生长形貌；提取特定固相率下柱状晶组织生长形貌数据，建立柱状晶组织几何模型与有限元模型；基于柱状晶组织有限元模型，设置柱状晶组织的粘塑性属性，建立表征柱状晶组织粘塑性力学行为的本构模型，即柱状晶组织粘塑性模型；设置柱状晶组织粘塑性变形计算的条件；在有限元软件中计算柱状晶组织粘塑性变形，并进行可视化及数据后处理。该方法能够定性表征钢凝固过程柱状晶组织在拉伸作用下的变形演化情况以及过大应力、应变集中分布部位，同时对二次枝晶臂的粘塑性变形力学行为也能很好地定性表征。
一种凝固过程柱状组织塑性拉伸变形计算方法

[发明专利]一种包晶钢凝固相变应力预测方法-CN202110480852.5有效
发明人：罗森;杨一鸣;朱苗勇;王卫领 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及冶金连铸技术领域，提供一种包晶钢凝固相变应力预测方法。主要步骤包括：步骤1.获得所研究包晶钢样的材料物性参数；步骤2.基于金兹堡朗道理论建立耦合多相场，溶质场以及应力场的三场耦合的多相场模型；步骤3.根据步骤1获得的包晶钢样的材料物性参数，完成多相场模型控制方程的求解，得到包晶钢凝固相变过程的应力数据；步骤4.通过数据处理软件对步骤3获得的数据转换为应力分布云图，预测包晶钢凝固相变过程组织应力分布情况。本发明最终可以得到包晶钢凝固过程中包晶相变行为下微观组织的应力分布，并清楚地再现包晶钢二维切片上的微观组织应力分布云图，可为实际连铸生产提供一定的理论指导。
一种包晶钢凝固相变应力预测方法

[发明专利]一种钢凝固糊状区枝晶网络渗透率的确定方法-CN202011354381.5有效
发明人： 王卫领;朱苗勇;康吉柏;赵阳;罗森;罗腾飞 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种钢凝固糊状区枝晶网络渗透率的确定方法，涉及钢铸造与连铸技术领域。首先获取钢种的碳元素含量、物性参数和冷却条件，并设置钢枝晶生长计算域和渗流计算域以及离散计算域所用的网格几何尺寸；然后离散枝晶生长计算域，生成CA胞元，建立钢三维枝晶生长模型，求解钢凝固糊状区枝晶演变过程，进而输出不同凝固时刻的枝晶结构信息；构建钢枝晶网络渗流模型的控制方程，生成渗流模型有限体元；重构钢枝晶网络结构，设置钢液流过枝晶网络的计算边界条件和初始条件；基于Simple算法迭代计算渗流计算域内速度场与压力分布；最后输出枝晶网络内钢液流动信息，确定枝晶网络渗透率；进而确定不同固相率、冷却条件下的钢枝晶网络渗透率。
一种凝固糊状区枝晶网络渗透确定方法

[发明专利]一种高拉速板坯连铸结晶器浸入式水口评价方法-CN202310680826.6在审
发明人：罗森;李康康;朱苗勇;王卫领 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种高拉速板坯连铸结晶器浸入式水口评价方法，涉及炼钢‑连铸技术领域。本发明针对连铸结晶器浸入式水口的出口形状、出口孔数、出口角度及底部形状等设计参数进行合理化分析，并结合相应的液面波动评价指标，提出连铸结晶器浸入式水口评价方法。本发明在匹配水口与拉速的同时，考虑到水口本身结构与铸坯断面的匹配关系，适用于多钢种多断面连铸坯，其结果更加直观准确。此发明能够预测分析多种连铸坯水口、铸坯断面及连铸工艺的适配性，在提高生产效率的同时，增大经济效益。
一种高拉速板坯连铸结晶器浸入水口评价方法

[发明专利]一种控制方圆坯V形偏析的行波线性电磁搅拌器使用方法-CN202310392457.0在审
发明人：罗森;杨宇威;朱苗勇;王卫领 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： B22D11/115 文献下载
摘要：本发明提供一种控制方圆坯V形偏析的行波线性电磁搅拌器使用方法，涉及炼钢‑连铸技术领域。该方法设定方圆坯连铸机凝固末端设有行波线性电磁搅拌器；然后构建由末端行波线性电磁搅拌器的电磁场计算模型与连铸多相凝固物理模型构成的末端线性电磁搅拌与连铸坯凝固生长的数值模拟预测模型；通过求解电磁场计算模型确定末端线性电磁搅拌的强度；求解连铸多相凝固物理模型获得凝固末端电磁搅拌器安装处等轴晶滑移速度为0m/s的时刻t0值，进而计算得出末端电磁搅拌器的中心距离弯月的距离，由此确定电磁搅拌器的安装位置；最后计算得到凝固末端铸坯的坯壳厚度，从而指导现场生产中消除V形偏析，最大限度改善连铸坯的内部质量缺陷。
一种控制方圆偏析行波线性电磁搅拌器使用方法

[发明专利]一种基于图像识别的连铸坯断面收缩率确定方法-CN202310364929.1在审
发明人：朱苗勇;曹嵛傲;罗森;王卫领 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01N3/06 文献下载
摘要：本发明提供一种基于图像识别的连铸坯断面收缩率确定方法，涉及冶金连铸技术领域。本发明选用白色油基粘土对拉伸试样断裂处进行覆盖处理；将处理好的拉伸试样放入断面收缩率测定装置中的黑白对比板中黑色区域的指定区域；通过高清摄像机对拉伸试样断裂面进行拍照，上传至电脑端；在电脑端打开断面收缩率测定装置操作界面，点击选择试样，在文件夹中选择由高清摄像机采集到的试样图，之后输入该试样原始的横截面积，点击处理试样，即由计算机端对图像进行识别并计算即得到拉伸试样的断面收缩率。将拉伸试样的像素点与双色对比板上的参考图像的像素点进行比对，分析得出拉伸试样断面面积的实际大小。
一种基于图像识别连铸坯断面收缩确定方法

[发明专利]一种控制方圆坯框形偏析的连铸生产方法-CN202310345612.3在审
发明人：罗森;杨宇威;朱苗勇;王卫领 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： B22D11/22 文献下载
摘要：本发明提供一种控制方圆坯框形偏析的连铸生产方法，涉及炼钢‑连铸技术领域。本发明通过在方圆坯连铸机的二冷区扇形段设置二冷区电磁搅拌器，将钢液从方圆坯连铸机的中间包经过浸入式水口流入结晶器；钢液依次经过结晶器、二冷区足辊段、二冷区扇形段、二冷区矫直段进行不断冷却凝固，直至完全凝固；通过计算机数值模拟预测模型，获得CET转变位置与电磁力强度，从而指导现场生产，获得优质连铸坯。能够准确捕捉连铸坯CET转变位置并精准把控电磁搅拌强度，从而在现场生产中消除框形偏析，最大限度的改善板坯的内部质量。
一种控制方圆坯框形偏析生产方法

[发明专利]一种大断面均质化圆坯连铸控制方法-CN202310348100.2在审
发明人：罗森;杨宇威;朱苗勇;王卫领 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： B22D11/04 文献下载
摘要：本发明提供一种大断面均质化圆坯连铸控制方法，涉及炼钢‑连铸技术领域。本发明通过在大断面圆坯连铸坯机中过旋流水口和结晶器电磁搅拌的手段改变结晶器内流场分布模式从而改善大圆坯皮下负偏析；通过准确捕捉连铸坯柱状晶‑等轴晶转变(CET转变)位置且精准把控二冷区电磁搅拌强度冲刷CET区域促进溶质扩散从而改善大圆坯框形偏析；通过以上控制方法后，获得凝固末端糊状区中钢液参数并通过匹配行波线性电磁搅拌器改变等轴晶沉降速度和提高末端钢液凝固补缩静压力从而改善中心偏析；进而由此形成一套大断面圆坯均质化连铸控制方法。
一种断面均质化圆坯连铸控制方法

[发明专利]一种连铸二冷区分节辊式多模式电磁搅拌控流装置-CN202310304195.8在审
发明人：罗森;李康康;朱苗勇;王卫领 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B22D11/12 文献下载
摘要：一种连铸二冷区分节辊式多模式电磁搅拌控流装置，包括两对并列设置的电磁搅拌辊，每对电磁搅拌辊均包括电磁搅拌上辊和下辊，板坯位于两对电磁搅拌辊之间，板坯与上辊和下辊之间均留有间隙；电磁搅拌上辊和电磁搅拌下辊结构相同，均采用分节式辊体结构，辊体节数为四节，每节辊体均包括铁芯和线圈，线圈同轴缠绕在铁芯上，相邻线圈之间设置有绝缘片，全部线圈均配置有冷却装置。本发明通过通电线圈产恒交变磁场，在钢液中形成感应电流，进而产生电磁力，电磁力作用在钢液上，促进坯壳内部钢液的流动性，带动热量传输和溶质迁移，实现对等轴晶区的扩大、溶质成分的均匀、疏松缩孔改善、凝固滞后性的改善和减小“白亮带”的生成，提高宽厚板坯质量。
一种连铸二冷区分节辊式多模式电磁搅拌装置

[发明专利]一种不规则断面连铸坯凝固传热的有限体积计算方法-CN202211479378.5在审
发明人：朱苗勇;孟晨;王卫领;曹睿浩;蔡兆镇;罗森 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明设计了一种不规则断面连铸坯凝固传热的有限体积计算方法；首先根据不规则断面连铸坯断面尺寸构建1/2连铸坯模拟计算域；在建立的1/2连铸坯模拟计算域中划分非结构网格，保存网格信息；然后针对连铸坯连铸凝固传热问题，建立非结构有限体积传热模型；最后利用建立的非结构有限体积传热模型，模拟连铸过程中不规则连铸坯的凝固传热现象；采用有体积法进行计算，相比于有限元法，计算速率有所提高；根据冷区不同选择合适的边界条件，更准确地模拟不规则连铸坯连铸生产全流程凝固传热；充分考虑了不规则连铸坯连铸的实际情况，描述了不规则连铸坯连铸过程的温度场变化，从而为不规则连铸坯均匀冷却及提高不规则连铸坯质量提供支撑。
一种不规则断面连铸坯凝固传热有限体积计算方法

[发明专利]一种Ti微合金钢连铸坯TiN析出物尺寸的预测方法-CN202310032747.4在审
发明人： 王卫领;商庭瑞;朱苗勇;罗森 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种Ti微合金钢连铸坯TiN析出物尺寸的预测方法，涉及钢连铸技术领域。该方法首先针对小方坯连铸凝固传热问题，构建1/4小方坯的凝固传热模型；然后基于Ueshima模型理论，构建钢凝固过程中溶质微观偏析模型，计算溶质元素的微观偏析比；并针对Ti微合金钢凝固过程中TiN夹杂物析出的问题，在溶质微观偏析模型的基础上耦合TiN析出和生长模型；最后利用小方坯连铸凝固传热模型、溶质微观偏析模型和TiN析出和生长模型确定连铸凝固条件下Ti微合金钢中的溶质微观偏析和TiN析出行为。该方法将连铸工艺参数与TiN析出有效结合起来，揭示连铸凝固条件下的溶质微观偏析和TiN析出行为。
一种 ti 合金钢连铸坯 tin 析出尺寸预测方法

[发明专利]一种开浇过程连铸坯温度场与应力场耦合计算方法-CN202310015373.5在审
发明人： 王卫领;吴磊;罗森;朱苗勇 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-01-05 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种开浇过程连铸坯温度场与应力场耦合计算方法，涉及连铸生产技术领域。本发明参考实际的连铸开浇流程，以启动拉坯为界限把计算过程分为出苗阶段和起步阶段两部分。出苗阶段通过实时判断液面位置来不断激活铸坯单元，同时根据铸坯单元在结晶器内的位置选择不同的冷却边界，根据采集到的辊列分布图把辊子设置为刚体，通过控制铸坯的位移边界来实现沿铸流方向行进，同时不断在弯月面位置激活新的铸坯单元，每次模型更新后判断其在铸流中所处的位置进而施加对应的冷却条件，重复此过程直到模型到达连铸机出口，开浇过程全部结束。计算过程中实时提取连铸坯的特征点温度和应力应变状态，追踪凝固末端的位置，获得液固相线沿铸流的分布。
一种过程连铸坯温度场力场耦合计算方法

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