保護(hù)渣是連鑄生產(chǎn)重要的冶金輔料,承擔(dān)著絕熱保溫、吸收夾雜、防止氧化、改善傳熱和促進(jìn)潤滑等功能,其中,改善傳熱和潤滑是其性能調(diào)控的核心,在高效連鑄技術(shù)發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。保護(hù)渣渣道內(nèi)存在的復(fù)雜的熱力行為,準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)和調(diào)控保護(hù)渣渣膜的分布、傳熱和潤滑行為,對(duì)于保障連鑄順行和連鑄坯質(zhì)量提高具有重要意義。本文基于傳熱學(xué)、黏性流體力學(xué)和摩擦學(xué)基本原理,建立了針對(duì)實(shí)測數(shù)據(jù)的連鑄保護(hù)渣、氣隙傳熱與潤滑行為計(jì)算模型,對(duì)結(jié)晶器內(nèi)保護(hù)渣的渣膜存在狀態(tài)、傳熱機(jī)制、氣隙分布、保護(hù)渣消耗和潤滑／摩擦行為進(jìn)行分析和研究。首先,以國內(nèi)某鋼廠寬厚板坯連鑄機(jī)為研究對(duì)象,依據(jù)實(shí)測的結(jié)晶器銅板溫度和工藝參數(shù),建立了針對(duì)實(shí)測的結(jié)晶器傳熱反問題模型,通過對(duì)比溫度、熱流的實(shí)測數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果,對(duì)模型的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。以此為基礎(chǔ),考察了鑄坯/結(jié)晶器間熱流密度、鑄坯表面溫度和結(jié)晶器熱面溫度的非均勻分布特征,并探討了拉速對(duì)結(jié)晶器傳熱的影響。其次,在傳熱反問題研究的基礎(chǔ)上,依據(jù)熱量守恒開發(fā)出氣隙及液/固渣膜計(jì)算模型,對(duì)結(jié)晶器與鑄坯間縫隙內(nèi)的氣隙及液、固渣膜的分布狀態(tài)進(jìn)行了研究。通過對(duì)比熱傳導(dǎo)和熱輻射在氣隙及液、固渣膜傳熱中的比重,探討... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 結(jié)晶器內(nèi)的渣層結(jié)構(gòu)和氣隙
        1.1.1 渣層結(jié)構(gòu)
        1.1.2 氣隙的形成
    1.2 保護(hù)渣傳熱與潤滑行為概述
        1.2.1 液態(tài)與固態(tài)渣膜的傳熱
        1.2.2 渣膜的潤滑行為
    1.3 保護(hù)渣傳熱與潤滑行為研究現(xiàn)狀
        1.3.1 渣膜傳熱研究現(xiàn)狀
        1.3.2 潤滑行為研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 基于反問題的氣隙與液/固渣膜數(shù)值計(jì)算模型
    2.1 鑄機(jī)與現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)條件
    2.2 基于實(shí)測溫度的結(jié)晶器傳熱反問題模型
        2.2.1 傳熱控制方程
        2.2.2 結(jié)晶器傳熱反問題模型
        2.2.3 物性參數(shù)
    2.3 氣隙及液/固渣膜傳熱行為解析
        2.3.1 渣道內(nèi)氣隙及液/固渣膜的分布
        2.3.2 氣隙與渣膜傳熱的基本方式
        2.3.3 熱傳導(dǎo)的計(jì)算方法
        2.3.4 熱輻射的計(jì)算方法
    2.4 氣隙及液/固渣膜傳熱數(shù)值模型
s>T_fsol)">        2.4.1 Mode Ⅰ (T_s>T_fsol)
s>T_fsol)">        2.4.2 Mode Ⅱ (T_s>T_fsol)
s
fsol)">        2.4.3 Mode Ⅲ (Ts
fsol)

        2.4.4 氣隙和渣膜傳熱的計(jì)算流程
    2.5 本章小結(jié)
3 保護(hù)渣消耗及其潤滑/摩擦行為計(jì)算模型
    3.1 影響渣耗與潤滑的主要熱物性參數(shù)
        3.1.1 保護(hù)渣凝固溫度
        3.1.2 保護(hù)渣黏度
    3.2 保護(hù)渣渣耗計(jì)算模型開發(fā)
        3.2.1 渣膜的形成及其消耗
        3.2.2 渣耗數(shù)值模型
    3.3 保護(hù)渣潤滑/摩擦行為計(jì)算模型
        3.3.1 結(jié)晶器與鑄坯間的潤滑/摩擦行為
        3.3.2 潤滑/摩擦行為數(shù)值模型
    3.4 潤滑/摩擦行為計(jì)算流程
    3.5 本章小結(jié)
4 結(jié)晶器氣隙與液/固渣膜分布數(shù)值計(jì)算結(jié)果
    4.1 結(jié)晶器傳熱反問題模型驗(yàn)證
        4.1.1 銅板溫度對(duì)比
        4.1.2 熱流計(jì)算結(jié)果對(duì)比
    4.2 結(jié)晶器傳熱反算結(jié)果
        4.2.1 結(jié)晶器銅板熱流
        4.2.2 結(jié)晶器與鑄坯溫度分布
        4.2.3 拉速對(duì)結(jié)晶器和鑄坯溫度的影響
    4.3 氣隙與液/固渣膜厚度分布計(jì)算結(jié)果
        4.3.1 液態(tài)渣膜
        4.3.2 固態(tài)渣膜
        4.3.3 氣隙
        4.3.4 渣道寬度
    4.4 傳導(dǎo)熱阻、輻射熱阻和總熱阻計(jì)算結(jié)果
        4.4.1 固態(tài)渣膜熱阻
        4.4.2 液態(tài)渣膜熱阻
        4.4.3 氣隙熱阻
    4.5 氣隙與液/固渣膜熱阻結(jié)果對(duì)比
    4.6 本章小結(jié)
5 保護(hù)渣消耗及潤滑/摩擦行為模擬結(jié)果與分析
    5.1 渣耗量計(jì)算結(jié)果
        5.1.1 渣耗的非均勻分布
        5.1.2 液渣膜厚度
        5.1.3 澆鑄方向渣耗的變化
    5.2 渣耗的影響因素
        5.2.1 拉速
        5.2.2 保護(hù)渣凝固溫度
        5.2.3 黏度溫度系數(shù)
    5.3 潤滑與摩擦行為計(jì)算結(jié)果
        5.3.1 渣膜潤滑/摩擦非均勻分布
        5.3.2 澆鑄方向摩擦力變化趨勢
        5.3.3 寬面方向的摩擦力變化
    5.4 摩擦力影響因素討論
        5.4.1 渣膜厚度與摩擦應(yīng)力的關(guān)系
        5.4.2 固態(tài)摩擦系數(shù)
        5.4.3 保護(hù)渣黏度溫度系數(shù)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Non-uniform heat transfer behavior during shell solidification in a wide and thick slab continuous casting mold[J]. Zhao-zhen Cai,Miao-yong Zhu.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2014(03)
[2]連鑄保護(hù)渣渣膜結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模擬及生產(chǎn)初步應(yīng)用[J]. 朱立光,胡斌,王杏娟.  煉鋼. 2013(06)
[3]包晶鋼寬厚板坯連鑄結(jié)晶器的熱流密度與熱行為[J]. 王衛(wèi)領(lǐng),蔡兆鎮(zhèn),朱苗勇.  北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[4]板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼凝固過程熱行為研究 Ⅰ.數(shù)學(xué)模型[J]. 蔡兆鎮(zhèn),朱苗勇.  金屬學(xué)報(bào). 2011(06)
[5]板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼凝固過程熱行為研究 Ⅱ.模型驗(yàn)證與結(jié)果分析[J]. 蔡兆鎮(zhèn),朱苗勇.  金屬學(xué)報(bào). 2011(06)
[6]結(jié)晶器保護(hù)渣渣膜結(jié)構(gòu)的模擬研究[J]. 楊波,唐萍,文光華,朱辛白,于雄.  過程工程學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]高拉速板坯連鑄結(jié)晶器液態(tài)渣消耗機(jī)理分析[J]. 孟祥寧,朱苗勇.  金屬學(xué)報(bào). 2009(04)
[8]連鑄結(jié)晶器傳熱邊界條件研究[J]. 盛義平,孔祥東,楊永利.  中國機(jī)械工程. 2007(13)
[9]保護(hù)渣物化性能對(duì)鑄坯與結(jié)晶器間摩擦的影響[J]. 蔡娥,謝兵,王雨.  連鑄. 2007(01)
[10]結(jié)晶器保護(hù)渣的性能和使用工藝[J]. 米源.  連鑄. 2007(01)

博士論文
[1]連鑄保護(hù)渣結(jié)晶與傳熱機(jī)理研究[D]. 周樂君.中南大學(xué) 2013

碩士論文
[1]連鑄保護(hù)渣渣膜潤滑模擬研究[D]. 杜方.重慶大學(xué) 2009
[2]基于熱絲法保護(hù)渣結(jié)晶性能的研究[D]. 劉慧.重慶大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3156683

suoshi