【摘要】：雙輥薄帶鑄軋是一種生產(chǎn)工藝高度集中、各工藝參數(shù)之間聯(lián)系復(fù)雜的近終型成形技術(shù),生產(chǎn)過程中薄帶坯極易出現(xiàn)斷帶、邊裂、表面裂紋、偏析以及力學(xué)性能差等問題。研究表明,雙輥薄帶鑄軋布流系統(tǒng)(中間包、分配器及布流器)對以上問題起到重要影響作用。本文采用某廠實(shí)驗(yàn)雙輥薄帶鑄軋機(jī)尺寸及生產(chǎn)工藝參數(shù),針對鑄軋AISI304不銹鋼的布流系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化研究。首先在借鑒傳統(tǒng)薄帶連鑄布流系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,建立了中間包、分配器及布流器與鑄軋熔池的熱-流-凝固耦合模型,并對中間包、分配器及布流器分別進(jìn)行了流場及溫度場數(shù)值模擬計(jì)算及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。第二,利用中間包數(shù)值模擬結(jié)果,采用正交試驗(yàn)法研究了中間包中加設(shè)導(dǎo)流隔墻、堰壩組合、湍流抑制器三種不同的控流除雜方案,通過方差分析并綜合考慮中間包控流及除雜效果,對各方案組合進(jìn)行了優(yōu)化。第三,通過對比分配器四種不同底部結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬結(jié)果,確定了分配器最優(yōu)底部結(jié)構(gòu)。通過對比單浸入式和雙浸入式分配器對布流器的布流效果,提出布流式分配器結(jié)構(gòu)并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,確定優(yōu)化后的分配器形式及結(jié)構(gòu)參數(shù)。第四,將優(yōu)化后的分配器、布流器及鑄軋熔池建成整體數(shù)學(xué)模型,在該數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,通過數(shù)值模擬結(jié)果優(yōu)化了長槽式布流器的結(jié)構(gòu)參數(shù),并根據(jù)長槽式布流器布流缺點(diǎn),提出斜槽式布流器并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,同時(shí)分別給出兩種布流器的合理的鑄軋工藝參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG333;TG23
【圖文】：

第 1 章 緒 論第 1 章 緒 論1.1 引言與概論近終型薄帶材生產(chǎn)工藝是近現(xiàn)代冶金工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展中一項(xiàng)重大的技術(shù)。該技術(shù)在保證生產(chǎn)接近產(chǎn)品尺寸要求鑄坯的同時(shí)，力求減少中間加工環(huán)節(jié)，節(jié)省加工能源、減少貯存并縮短生產(chǎn)周期。在眾多近終形薄帶材生產(chǎn)工藝中，雙輥薄帶鑄軋技術(shù)(Twin-Roll Casting Process)發(fā)展尤為顯著，取得突破性的進(jìn)展也尤為突出，該技術(shù)的生產(chǎn)流程如下圖 1-1 所示：金屬熔液從鋼包(Ladle)中流入中間包(Tundish)，并通過水口(Nozzle)或布流器(Delivery Device)送入由一對相對旋轉(zhuǎn)并且內(nèi)部通有冷卻水的鑄軋輥縫及側(cè)封板形成的熔池中，并在較短的時(shí)間內(nèi)完成工藝中的冷卻凝固過程和軋制工藝中的成型過程。

第 1 章 緒 論凝固。對布流器的研究較多，主要分為物理實(shí)驗(yàn)研究和究方面，做得比較好是重慶大學(xué)的文光華等[47]，動(dòng)態(tài)水模型實(shí)驗(yàn)裝置（見圖 1-7），并考慮到鑄軋的影響，采用超聲波浪高儀對雙輥薄帶鑄軋熔池又對鑄軋熔池自由液面波動(dòng)及上部鋼液的流動(dòng)狀用于實(shí)踐中，并優(yōu)化了南鋼的雙輥鑄軋布流系統(tǒng)并對比了圓筒形及槽型布流器，并發(fā)現(xiàn)圓筒形布合均勻等特點(diǎn)。上海大學(xué)張緯棟等[53]人也采用水不同多孔布流器的布流效果，并優(yōu)化了熔池內(nèi)部

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 汪國才;彭群;周俐;;板坯連鑄中間包內(nèi)型優(yōu)化水模研究[J];安徽冶金;2001年04期

2 彭繼華;劉魯寧;蘭岳光;;中間包控流裝置對夾雜物去除影響的數(shù)值模擬[J];內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

3 ;Simulation of Fluid Flow, Heat Transfer and Micro-Segregation in Twin-roll Strip Casting of Stainless Steel[J];Journal of Materials Science & Technology;2006年03期

4 馮捷;包燕平;唐德池;;中間包數(shù)值物理模擬優(yōu)化及冶金效果[J];鋼鐵;2011年07期

5 岳強(qiáng);陳舟;侯勤福;鄒宗樹;;漩流中間包夾雜物去除水模實(shí)驗(yàn)[J];過程工程學(xué)報(bào);2008年S1期

6 張緯棟;任三兵;杜鋒;王波;張立;樊俊飛;張捷宇;;雙輥薄帶連鑄布流系統(tǒng)研究[J];過程工程學(xué)報(bào);2009年S1期

7 張立;劉中興;王波;張緯棟;任三兵;杜鋒;樊俊飛;張捷宇;;不同雙輥薄帶連鑄布流系統(tǒng)的數(shù)值模擬對比研究[J];過程工程學(xué)報(bào);2010年S1期

8 彭小輝;李玉剛;李俊橋;何生平;王謙;;連鑄中間包內(nèi)流場與夾雜物運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬[J];連鑄;2011年S1期

9 張美杰,汪厚植,黃奧,顧華志,朱永軍;湍流控制器結(jié)構(gòu)對中包流場影響的數(shù)模研究[J];煉鋼;2005年05期

10 董建宏;王楠;陳敏;徐磊;黃偉軍;;雙輥薄帶鑄軋熔池內(nèi)流場和溫度場數(shù)值模擬[J];過程工程學(xué)報(bào);2014年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張寧;鎂合金雙輥薄帶連鑄熔池布流系統(tǒng)數(shù)理模擬研究[D];重慶大學(xué);2010年

2 馮夏維;雙輥薄帶連鑄熱流凝固耦合模擬研究[D];燕山大學(xué);2013年

本文編號：2736856