[发明专利]一种促进连铸坯均质化处理的控制方法

权利要求书

1.一种促进连铸坯均质化处理的控制方法，其特征在于，采用电脉冲装置对连铸坯两端施加瞬时脉冲电流，控制电脉冲参数，通过瞬时高能电子风促进溶质原子的扩散迁移速率，实现连铸坯均质化处理；

所述控制方法具体包括如下步骤：

S1、电脉冲装置通过耐高温导线分别与连铸坯长度方向的2个端头连接，电脉冲装置产生的脉冲电流通过所述耐高温导线输入连铸坯芯部；

S2、电脉冲装置通过斩波方式产生脉冲电流，控制电脉冲参数，利用瞬时高能电子风促进固态钢中溶质原子的扩散迁移；所述电脉冲参数包括脉冲电流强度、脉冲频率、脉冲宽度、脉冲时间；

步骤S2中，控制所述电脉冲参数的方法为：

S2.1建立不同钢种条件下最佳电脉冲参数的数据库；

S2.2根据钢种成分、加热炉温度，建立连铸坯温度场的数学模型，计算不同时刻连铸坯温度分布；

S2.3根据步骤S2.2所得到的某特定时刻的连铸坯温度T，从步骤S2.1的数据库中调取最佳脉冲电流强度I_opt、脉冲宽度t_opt、脉冲频率f_opt；

S2.4通过电脉冲装置反馈获得当前脉冲电流强度I_now、脉冲宽度t_now、脉冲频率f_now；

S2.5根据步骤S2.3从数据库中调取的一定温度T条件下的脉冲电流强度I_opt、脉冲宽度t_opt、脉冲频率f_opt和步骤S2.4获得当前脉冲电流强度I_now、脉冲宽度t_now、脉冲频率f_now对比，获得电脉冲参数偏差δ_I＝I_now-I_opt、δ_t＝t_now-t_opt、δ_f＝f_now-f_opt；

S2.6判断电脉冲参数偏差δ_I、δ_t、δ_f是否为零，若是，则当前电脉冲参数为最佳电脉冲参数；若否，则当前电脉冲参数不是最佳电脉冲参数，执行步骤S2.7；

S2.7根据当前电脉冲参数和最佳电脉冲参数的偏差值，调整电脉冲装置的预设值，直至实时的电脉冲参数达到最佳值，实现电脉冲的动态控制。

2.如权利要求1所述的促进连铸坯均质化处理的控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述耐高温导线为直径6～10mm的工业纯铁质导线。

3.如权利要求1所述的促进连铸坯均质化处理的控制方法，其特征在于，步骤S2.1中，所述数据库的建立方法为：

S2.1.1采用电脉冲实验方法，将纯铁电极与连铸坯试样焊接，将其放置电阻炉中加热至预设温度；

S2.1.2在连铸坯试样上通入脉冲电流，采用电子探针检测手段分析不同电脉冲参数条件下连铸坯试样微观溶质偏析分布特征；根据电脉冲实验结果，确定不同温度条件下的最佳电脉冲参数；

S2.1.3针对不同钢种的连铸坯试样分别实验，将钢种、实验温度及对应的最佳电脉冲参数存储起来，建立数据库。

4.如权利要求3所述的促进连铸坯均质化处理的控制方法，其特征在于，所述连铸坯试样的尺寸为5mm×5mm×30mm。

5.如权利要求1所述的促进连铸坯均质化处理的控制方法，其特征在于，步骤S2.2中，根据钢种成分、连铸坯尺寸、加热炉温度、保温时间，采用有限元方法建立连铸坯温度场的数学模型：

式中：ρ是钢的密度，单位kg/m³；t是时间，单位s；h是热焓，单位J/kg；k_eff是有效导热系数，单位W/(m·K)；q_m是热量源项，单位J/kg。