連鑄過程中,通常采用浸入式水口吹入氬氣以防止水口堵塞,而氬氣泡進入液態(tài)保護渣會導致其發(fā)生乳化,且液態(tài)保護渣流動和傳熱行為的好壞會直接影響鑄坯質量。為此,本文建立結晶器鋼液-液態(tài)保護渣流動、傳熱耦合數(shù)學模型,采用VOF模型、離散相方程研究不同工藝參數(shù)下液態(tài)保護渣的流動和傳熱行為,研究結果為優(yōu)化工藝參數(shù)提供理論依據(jù)。論文主要結論如下:(1)液渣在鋼液作用下形成兩個渦流,且渦流中心位于理想液渣中心面附近,鋼液在鋼渣界面的沖擊點位于距離水口中心500-600mm區(qū)域;(2)吹氬使液態(tài)保護渣整體溫度升高,且分布更均勻,有利于保護渣的熔化,在不吹氬情況下,鋼渣界面處最高溫度為1793.08K,最大速度為0.113m/s,當吹氬量為8L/min時,鋼渣界面處最高溫度為1794.84K,最大速度為0.118m/s,綜合考慮可得,拉速為1.2m/min,水口傾角為15°,浸入深度為160mm,較優(yōu)吹氬量為4L/min;(3)隨著拉坯速度的增大,不吹氬時,結晶器鋼渣界面、理想液渣中心面和液渣近上表面處液態(tài)保護渣整體速度和溫度均增大,而在吹氬條件下,液態(tài)保護渣在水口出口附近的流速減小,溫度降低,而在結晶器窄面區(qū)域的流速增大,溫度升高;(4)隨著水口傾角、浸入深度的增大,不吹氬時,液態(tài)保護渣溫度不斷降低,在鋼渣界面和液渣近上表面的液渣速度減小,但在理想液渣中心面速度有所增大,而在吹氬條件下,液態(tài)保護渣速度和溫度均不斷減小,但分布更均勻;(5)隨著過熱度的增大,不吹氬時,液態(tài)保護渣整體溫度均增大,但速度不斷降低;而吹氬下,液態(tài)保護渣溫度升高,在結晶器窄面附近,液渣速度呈減小趨勢,靠近水口附近,液渣速度不斷增大;(6)吹氬條件下,較大的吹氬量,較小的拉坯速度、水口傾角、水口浸入深度和過熱度均使結晶器寬面到水口的狹小區(qū)域出現(xiàn)結冷鋼現(xiàn)象。
【學位單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TF777
【部分圖文】：

Hot-ShotLink操作界面

結晶器模型示意圖

網(wǎng)格劃分圖

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 龍瀟;何生平;王謙;;包晶鋼連鑄保護渣固渣膜粗糙度影響因素[J];鋼鐵研究學報;2017年07期

2 幸偉;;電磁技術在連鑄過程中的應用與發(fā)展[J];寬厚板;2017年02期

3 鄧小旋;季晨曦;崔陽;朱國森;李林平;索金亮;;吹氬板坯連鑄結晶器內(nèi)鋼水流態(tài)[J];鋼鐵;2016年10期

4 趙軍普;劉瀏;范建文;王樂;;輕壓下技術及其在連鑄中的研究與應用[J];材料導報;2016年15期

5 楊雪萍;李光強;饒江平;楊治爭;;板坯連鑄結晶器吹氬工藝參數(shù)優(yōu)化[J];武漢科技大學學報;2016年01期

6 陳開義;常立忠;王建軍;;連鑄技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J];寬厚板;2015年05期

7 干勇;李光瀛;馬鳴圖;毛新平;羅榮;;先進短流程——深加工新技術與高強塑性汽車構件的開發(fā)[J];軋鋼;2015年04期

8 吳炳勝;傅彥棉;田倩影;隨安海;;寬厚板坯連鑄結晶器的熱流密度與熱分析[J];連鑄;2014年06期

9 Chong-lin LIU;Zhi-guo LUO;Tao ZHANG;Shen DENG;Nan WANG;Zong-shu ZOU;;Mathematical Modeling of Multi-sized Argon Gas Bubbles Motion and Its Impact on Melt Flow in Continuous Casting Mold of Steel[J];Journal of Iron and Steel Research(International);2014年04期

10 唐娜娜;白清領;李宏祥;崔華;張濟山;莊林忠;;連鑄起步段液芯壓下薄板坯的熱-力行為分析[J];連鑄;2014年01期

相關博士學位論文 前1條

1 謝兵;連鑄結晶器保護渣相關基礎理論的研究及其應用實踐[D];重慶大學;2004年

相關碩士學位論文 前2條

1 王姍嬌;連鑄結晶器保護渣流動/傳熱行為數(shù)值模擬[D];大連理工大學;2016年

2 楊利敏;連鑄圓坯保護渣傳熱計算及可視化研究[D];大連理工大學;2005年

本文編號：2808967