【摘要】：冷軋帶鋼平整是冷軋薄鋼板精整工藝中的核心環(huán)節(jié)。由于干平整存在粉屑與輥印較多的問題,使得濕平整被廣泛采用。本文對某雙機(jī)架平整機(jī)的濕平整噴淋及吹掃流場進(jìn)行了數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究。采用Pro/E建立了支撐輥輥面沖擊射流的三維全流場物理模型;用ICEM CFD進(jìn)行全六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分。選用穩(wěn)態(tài)、隱式壓力求解器與標(biāo)準(zhǔn)k ε湍流模型。壓力與速度的耦合采用SIMPLE算法。使用VOF方法求解8個(gè)Lechler 660.404.16型噴嘴、噴淋橫梁與部分支撐輥輥面在內(nèi)的濕平整噴淋流場模型,得出扭轉(zhuǎn)角、供液壓力、靶距與噴淋入射角等工藝參數(shù)變化對濕平整噴淋速度場、壓力場、流動(dòng)軌跡、液流動(dòng)壓與打擊力等的影響。用相同軟件與方法建立了雙機(jī)架平整機(jī)的濕平整吹掃流場物理模型及其全結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,并采用S A模型進(jìn)行了Fluent數(shù)值模擬。探討了吹掃流場的影響因素,包括吹嘴供氣壓力、外翻角和吹掃入射角等對吹掃氣流場速度分布、壓力場分布、吹掃力作用特點(diǎn)、輥縫受力規(guī)律等的影響規(guī)律。分析了輥縫與輥面附近的動(dòng)壓分布規(guī)律,提出了輥面動(dòng)壓放大效應(yīng)。由于冷軋帶鋼濕平整噴淋流場與吹掃流場的影響因素及其水平較多,為確定濕平整最佳噴淋流場與吹掃流場的工藝或其它工況參數(shù),將正交實(shí)驗(yàn)法與濕平整噴淋流場與吹掃流場的數(shù)值模擬方法相結(jié)合,分別設(shè)計(jì)了9組4因素3水平2指標(biāo)的正交噴淋數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)方案與16組5因素4水平單指標(biāo)的正交吹掃數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)方案。在對上述正交實(shí)驗(yàn)方案相關(guān)工況的數(shù)值模擬后,探討分析其實(shí)驗(yàn)指標(biāo)結(jié)果,并對濕平整噴淋與吹掃流場的供氣壓力或供液壓力、外翻角、扭轉(zhuǎn)角、入射角、靶距、噴嘴或吹嘴間距等各主要影響因素進(jìn)行直觀極差分析和方差分析,獲得了平整機(jī)噴淋流場與吹掃流場各影響因素對動(dòng)壓、打擊力等指標(biāo)的不同影響程度的重要次序及顯著性,以及濕平整噴淋和吹掃流場的最佳工藝、工況參數(shù)。設(shè)計(jì)搭建了噴淋筒面的濕平整模擬實(shí)驗(yàn)裝置與吹嘴吹沙的模擬吹掃實(shí)驗(yàn)裝置,并對模擬噴淋與吹掃流場進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試。在上述的模擬實(shí)驗(yàn)中,直接觀測流態(tài),并測量流動(dòng)特征參數(shù),并將壓力-流量曲線、動(dòng)壓分布、流態(tài)分布與殘沙形態(tài)等的觀測結(jié)果與數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證了濕平整噴淋與吹掃流場數(shù)值模擬的正確性。本研究為冷軋帶鋼廠濕平整噴淋與吹掃系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝調(diào)試、噴淋與吹掃盲區(qū)的減少、噴淋與吹掃效果的改善、冷軋帶鋼表面殘留平整液及其引起的板帶表面平整液斑現(xiàn)象的消除及板帶質(zhì)量的提升提供了一定的理論參考。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG335.12

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)會議論文 前1條

1 周奇陽;臧毅民;;乳化液吹掃裝置的分析及改進(jìn)[A];中國金屬學(xué)會2003中國鋼鐵年會論文集（4）[C];2003年

本文編號：2747094