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根据水平连铸工艺流程设计球墨铸铁型材铸造工艺CAD系统的总体方案，包括系统结构设计、数据库设计和功能设计，详细介绍各功能模块（系统初始化模块、工艺参数模块、冒口系统模块、冷铁系统模块及浇注系统模块）的设计理论和开发流程。铸铁型材在重工业中需求量大，被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节，设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。现有铸铁型材生产企业拉坯工艺参数控制技术参差不齐，尚无完整的理论体系。刚开始生产铸铁型材时的拉拔速度比较慢、拉拔周期较长，使铸铁型材在结晶器的停留时间过长，导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹，当拉拔参数调整合适时，下凹及鼓肚现象基本消失。反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀，力学性能更为优良。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比，实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高，组织更为均匀，并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时，伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似，反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。消失模涂料为获得表面高质量的水平连铸铸铁型材扮演着重要的角色，是水平连铸中必要环节。对于消失模铸铁型材的生产，要求涂料的配方和性能满足实际需求，不然铸铁型材会发生气孔、夹砂等缺点，致使生产出的铸铁型材质量差以及合格率低。因而研发一种的新涂料，来满足铸铁型材生产的需求。




一种水平连铸工艺设计中浇冒结合的设计方法。工艺设计阶段对轴承座进行凝固分析，得出了铸铁型材各部分的模数后，使用截面比设计法、均衡凝固设计法来定量化设计浇冒口系统的尺寸。研究表明该铸铁型材应采用底注式浇注系统为宜，对铸铁型材中部区域采用浇冒系统处理热节，提取凝固模拟结果中热节处的平均模数和金属液体积，即可对浇冒口系统的尺寸进行定量化设计；充型结果表明浇注节奏应为“先慢后快再慢”；凝固结果表明浇冒口液态补缩明显，石墨化膨胀压力没有损失，铸铁型材设计良好。将该铸铁型材参数应用于生产，生产的灰铸铁轴承座质量良好，满足使用要求。优化设计后得到的铸铁型材新生产线，能够满足 尺寸为400mm的铸铁型材的生产，且生产铸铁型材的工序简化，各设备的结构组成更为简单合理.铸铁型材中的夹杂物主要聚集分布在其中心线上方约3/4半径处，其中大尺寸的夹杂物主要来源于球化和孕育处理，因此解决铸铁型材内部夹杂问题的关键是控制球化和孕育处理的相关参数.对于铸铁型材表面存在的疤皮缺陷，生产实践证明，采取提高铁水温度、保证铁水纯净度、适当提高拉拔速度、改进炉膛底部结构及阻断结晶器两段石墨套间横向传热的举措能够有效地消除。仿真实验表明本文建立的拉坯工艺参数GA-BP神经网络控制模型可以用于拉坯工艺参数自适应整定，所获得拉坯工艺参数能够用于实际生产系统，实现高质量、高效率的铸铁型材水平连铸拉坯生产。对某升降机底架细杆部位进行观模拟，模拟结果表明外部为激冷细晶区，在凝固过程中 L角位置易形核。实验与模拟对比表明使用数值模拟的方法对灰铁件水平连铸过程的晶粒生长进行预测具有可行性，为课题组之后的研究做了准备。