在連鑄工藝中,二次冷卻效果的好壞對(duì)連鑄坯的質(zhì)量有重要的影響。通過(guò)研究鑄坯在二冷區(qū)內(nèi)的形成過(guò)程,分析工藝條件對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響,進(jìn)而提出優(yōu)化改進(jìn)方案。為了研究鑄坯鼓肚現(xiàn)象,在ANSYS軟件中采用縱向切片法建立二維模型。以D36鋼為研究對(duì)象,模擬了鑄坯的傳熱及凝固過(guò)程,得出了鑄坯溫度場(chǎng)、坯殼表面溫度變化、坯殼厚度變化、熱流密度變化、鼓肚量變化、坯殼第一主應(yīng)力、坯殼等效應(yīng)力。結(jié)果表明,在拉速為1.0m/min、澆鑄溫度為1560℃、比水量為0.84L/kg時(shí),鑄坯液芯長(zhǎng)度為11.45m,鑄坯在零段位置上存在102℃的返溫區(qū),并且在足輥段出現(xiàn)2.599mm的鼓肚量。沿著拉坯方向,鑄坯的形變和應(yīng)力呈下降趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)不同工藝條件的對(duì)比發(fā)現(xiàn),拉速越快、澆鑄溫度越高、比水量越小,坯殼表面溫度越高、坯殼厚度越薄、熱流密度越大,鼓肚量越大。相比于澆鑄溫度、比水量,拉速對(duì)坯殼表面溫度、厚度、熱流密度、鼓肚量等影響更大。優(yōu)化了二冷配水制度,將鑄坯在拉速為1.0m/min時(shí)的比水量由原來(lái)的0.84L/kg增加到0.88L/kg,鑄坯質(zhì)量有了明顯的好轉(zhuǎn)。
【學(xué)位單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TF777.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 D36船板鋼
        1.1.1 D36鋼簡(jiǎn)介
        1.1.2 船板鋼中微量元素的作用
    1.2 連鑄發(fā)展概況
        1.2.1 連鑄發(fā)展的歷史
        1.2.2 我國(guó)連鑄現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展
    1.3 二冷區(qū)對(duì)板坯連鑄的影響
        1.3.1 二冷區(qū)對(duì)連鑄生產(chǎn)效率的影響
        1.3.2 二冷區(qū)對(duì)板坯質(zhì)量控制的影響
    1.4 凝固過(guò)程的傳熱特點(diǎn)
        1.4.1 鑄坯凝固過(guò)程傳熱概述
        1.4.2 二冷區(qū)傳熱因素
    1.5 連鑄板坯鼓肚變形現(xiàn)象的研究
        1.5.1 鼓肚現(xiàn)象對(duì)連鑄機(jī)和連鑄生產(chǎn)的影響
        1.5.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)鑄坯鼓肚變形的研究現(xiàn)狀
第2章 板坯數(shù)學(xué)模型建立與分析
    2.1 數(shù)學(xué)模型的建立
        2.1.1 凝固過(guò)程傳熱數(shù)學(xué)模型
        2.1.2 數(shù)學(xué)模型的假設(shè)
        2.1.3 模型建立及網(wǎng)格劃分
        2.1.4 初始條件
        2.1.5 邊界條件
        2.1.6 凝固潛熱
        2.1.7 時(shí)間步長(zhǎng)的確定
    2.2 熱－力物性參數(shù)的選取
        2.2.1 熱學(xué)物性參數(shù)
        2.2.2 力學(xué)物性參數(shù)
    2.3 模型準(zhǔn)確性的驗(yàn)證
    2.4 小結(jié)
第3章 板坯熱-力耦合模擬結(jié)果分析
    3.1 工藝條件
    3.2 鑄坯傳熱分析
        3.2.1 鑄坯溫度場(chǎng)
        3.2.2 鑄坯表面溫度
        3.2.3 坯殼厚度的分布
        3.2.4 熱流密度的分布
    3.3 坯殼應(yīng)力分析
        3.3.1 坯殼第一主應(yīng)力分析
        3.3.2 坯殼等效應(yīng)力的分析
第4章 工藝參數(shù)對(duì)坯殼凝固的影響
    4.1 拉速對(duì)坯殼凝固的影響
        4.1.1 拉速對(duì)坯殼溫度的影響
        4.1.2 拉速對(duì)坯殼厚度的影響
        4.1.3 拉速對(duì)熱流密度的影響
        4.1.4 拉速對(duì)液芯長(zhǎng)度的影響
        4.1.5 拉速對(duì)鼓肚量的影響
    4.2 澆鑄溫度對(duì)坯殼凝固影響
        4.2.1 澆鑄溫度對(duì)坯殼溫度的影響
        4.2.2 澆鑄溫度對(duì)坯殼厚度的影響
        4.2.3 澆鑄溫度對(duì)熱流密度的影響
        4.2.4 澆鑄溫度對(duì)液芯長(zhǎng)度的影響
        4.2.5 澆鑄溫度對(duì)鼓肚量的影響
    4.3 比水量對(duì)坯殼凝固影響
        4.3.1 比水量對(duì)坯殼溫度的影響
        4.3.2 比水量對(duì)坯殼厚度的影響
        4.3.3 比水量對(duì)熱流密度的影響
        4.3.4 比水量對(duì)液芯長(zhǎng)度的影響
        4.3.5 比水量對(duì)鼓肚量的影響
第5章 板坯二冷工藝優(yōu)化
    5.1 二冷配水制度對(duì)鑄坯凝固的影響
        5.1.1 二冷配水的優(yōu)化
        5.1.2 坯殼表面溫度對(duì)比
        5.1.3 優(yōu)化前后鼓肚量變化
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
作者簡(jiǎn)介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 盛義平;孫薊泉;章敏;;連鑄板坯鼓肚變形量的計(jì)算[J];鋼鐵;1993年03期

2 張江,史躍勛;板坯鼓肚的控制[J];河南冶金;1998年01期

本文編號(hào)：2866757