【摘要】：論文根據(jù)當(dāng)前保溫冒口在絕熱保溫材料研發(fā)空間相對(duì)狹小的背景下,提出利用中空氣隙保溫冒口進(jìn)一步提升冒口保溫性能課題。利用空氣在高溫下具有良好絕熱效果而且獲取簡(jiǎn)易等特點(diǎn),采用Solid Works設(shè)計(jì)中空氣隙保溫冒口,該冒口內(nèi)所具有的中空結(jié)構(gòu)可以有效減少冒口模壁間熱量傳遞,同時(shí)建立采用該冒口的鋼錠傳熱數(shù)學(xué)模型,利用Pro CAST軟件分別計(jì)算氣隙寬度為0mm、10mm、25mm、30mm、40mm中空氣隙保溫冒口傳熱及其對(duì)鋼錠凝固過(guò)程的影響。結(jié)果表明中空氣隙保溫冒口的保溫性能優(yōu)于傳統(tǒng)保溫冒口。在此基礎(chǔ)上計(jì)算分析得出氣隙寬度在25mm時(shí)中空氣隙保溫冒口對(duì)鋼錠冒口處的保溫性能最佳,從而可以確定優(yōu)化后中空冒口內(nèi)的氣隙寬度為25mm。以25mm為單位分別在冒口氣隙內(nèi)插入不同數(shù)量且厚度為1mm低黑度板形成雙層和多層中空氣隙,利用熱屏蔽4次方原理計(jì)算的得出插板后冒口明顯提高熱阻效果從而降低輻射熱量,使得平均熱流密度顯著降低。實(shí)現(xiàn)由單層到多層中空氣隙保溫冒口在保溫效果上的進(jìn)一步提升,同時(shí)計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步證明隨插入低黑度板數(shù)量增加冒口保溫性能也隨之增加。根據(jù)插入一張低黑度板后形成雙層中空氣隙保溫冒口的保溫優(yōu)勢(shì),對(duì)冒口高度進(jìn)行優(yōu)化,以提升鋼錠收得率。并分別計(jì)算冒口高度為350mm、340mm、330mm、320mm、310mm、300mm對(duì)鋼錠凝固過(guò)程的保溫效果。結(jié)果表明11t鋼錠采用插入一張低黑度板不同高度中空氣隙保溫冒口后,隨冒口高度降低補(bǔ)縮后縮孔加深,但仍然具有良好的收得率和較小的內(nèi)部縮松尺寸。即可將冒口高度由350mm將至300mm,從而提高鋼錠收得率1.92%。
【圖文】：

熱導(dǎo)率進(jìn)行等效；（2） 不考慮液相金屬內(nèi)的對(duì)流傳熱、質(zhì)量傳輸、能量傳輸現(xiàn)象。（3） 凝固過(guò)程對(duì)固熔體內(nèi)的過(guò)冷現(xiàn)象以及溶質(zhì)遷移現(xiàn)象忽略不計(jì)，設(shè)定發(fā)生于液相溫度一下；（4） 將寬度方向的傳熱忽略，簡(jiǎn)化成一維傳熱；凝固能量守恒方程：λ + + + = （3.3）式中：λ 導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m ℃)-1；ρ鑄件固相密度，kg/m3；pC 鑄件固相J/(kg ℃)-1；Q內(nèi)部熱源熱量，J；T溫度，℃；t時(shí)間，，s；x, y, z為坐標(biāo)上的任意3.2 幾何模型本研究利用 SolidWorks 3D 模型制作軟件，根據(jù)工藝設(shè)計(jì)需求建立 3D 實(shí)體共計(jì) 7 個(gè)部件，表 3.1，表 3.2，圖 3.1：

圖 3.2 100Cr6 固相率函數(shù)曲線ig.3.2 100Cr6 solid phase rate of function curve位溫度梯度下通過(guò)單位傳熱面積的熱系數(shù)是反應(yīng)其導(dǎo)熱能力大小的度量，是型的過(guò)程中，了解其熱物性參數(shù)尤其是Cr6 導(dǎo)熱系數(shù)的函數(shù)曲線如圖 3.3 所示。llκκf κfκfκfααδδγγ= +++占分率，分率分率
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG244.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2618833