高碳钢连铸坯加热脱碳的有限元模拟

特殊钢 ›› 2005, Vol. 26 ›› Issue (5): 19-22.

高碳钢连铸坯加热脱碳的有限元模拟

黄灿¹，杭乃勤¹，张细菊¹，刘丹¹，熊建良²，董素梅²，欧阳标²

1. 武汉科技大学材料与冶金学院，武汉 430081；
2. 武汉钢铁(集团)公司，武汉 430083；

收稿日期:2005-01-26 出版日期:2005-10-01 发布日期:2023-03-31
通讯作者: 杭乃勤
作者简介:黄灿(1980-)，女，在读硕士研究生，从事材料加工过程仿真研究。

Finite Element Simulation on Decarburization of Concasting Billet of High Carbon Steel during Reheating

Huang Can¹ , Hang Naiqin¹ , Zhang Xiju¹ , Liu Dan¹ , Xiong Jianliang² , Dong Sumei² , Ouyang Biao²

1. School of Materials Science and Metallurgy, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081；
2. Wuhan Iron and Steel (Group) Co, Wuhan 430083；

Received:2005-01-26 Published:2005-10-01 Online:2023-03-31
Contact: Hang Naiqin

摘要/Abstract

摘要： 进行了0.72%C-1.30%MnU71Mn高碳钢250 mm×280 mm×6000 mm连铸坯加热时的传热有限元模拟和通过非线性回归分析,得出钢坯在加热后钢坯脱碳深度d (mm)与加热前脱碳深度d₀(mm)、钢坯表面温度 T(K)和加热时间 t (min)之间关系的数学模型: d=d₀+(2.132×10^-7T²-0.0002T+0.0163)·(0.208 t^0.5-d₀)。实测结果表明,模型的相对预报误差≤3.2%。根据模型计算得出铸坯的优化工艺为预热段1150℃ 86min,加热段1250℃ 131min,均热段1230℃ 68min。检验结果表明,采用优化工艺,成品脱碳深度可降低20%左右。

关键词: 有限元模拟, 铸坯, 温度分布, 脱碳深度, 预报模型

Abstract: The finite element simulation of heat transfer during heating of 250 mm x 280 mm x 6 000 mm concasting billet of 0.72C-1.30Mn high carbon steel U71Mn has been carried out and by non-linear regression analysis, the mathematical model for relation between decarburization depth d (mm) of steel billet with decarburization depth d₀(mm) before reheating, surface temperature T (K) of billet and reheating time: d=d₀+(2.132×10^-7T²-0.0002T+0.0163)·(0.208 t^0.5-d₀) is obtained. Hie measured results showed that the relative prediction error was ≤3.2% . Based on calculation by the model, it is obtained that the optimum reheating procedure is 1150 °C for 86 min at preheating zone, 1250 °C for 131 min at heating zone and 1230 °C for 68 min at soaking zone. The examination results showed that using optimum reheating procedure the decarburization of products decreased about 20%.

Key words: Finite Element Method, Casting Billet, Temperature Distribution, Decarburization Depth, Prediction Model

黄灿, 杭乃勤, 张细菊, 刘丹, 熊建良, 董素梅, 欧阳标. 高碳钢连铸坯加热脱碳的有限元模拟[J]. 特殊钢, 2005, 26(5): 19-22.

Huang Can , Hang Naiqin , Zhang Xiju , Liu Dan , Xiong Jianliang , Dong Sumei , Ouyang Biao. Finite Element Simulation on Decarburization of Concasting Billet of High Carbon Steel during Reheating[J]. Special Steel, 2005, 26(5): 19-22.

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