要鑄造出質(zhì)量合格的鑄坯需要連鑄各個(gè)部件的協(xié)調(diào)作用，其中結(jié)晶器發(fā)揮著重要的作用是連鑄環(huán)節(jié)的“心臟”。鑄坯產(chǎn)生的如表面缺陷和內(nèi)部質(zhì)量等問題都可以歸結(jié)在結(jié)晶器上。而連鑄過程是凝固、傳熱、流體流動(dòng)等涉及到復(fù)雜的物理化學(xué)現(xiàn)象同時(shí)出現(xiàn)并相互作用的綜合過程，到目前為止沒有任何效手段進(jìn)行精確地現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。因此，通過數(shù)值模擬技術(shù)研究連鑄過程，就成為預(yù)報(bào)連鑄過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象、優(yōu)化連鑄生產(chǎn)工藝的重要技術(shù)措施。近年來,中國整體國民經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展水平已越上了新臺(tái)階，各種物理性能要求嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的建設(shè)不斷增加，性能要求不斷提高，對(duì)鋼板厚度也需要不斷增加，而且機(jī)械以及建筑等方面所需要的厚板鋼材產(chǎn)品越來越多，市場(chǎng)需求較大。特厚鋼板這種鋼材產(chǎn)品目前的需求量非常大，使得特厚板現(xiàn)在被廣泛關(guān)注和研究開發(fā)。本文通過ANSYSWORKBENCH,Tecplot，F(xiàn)LUENT等商用軟件，模擬了三種規(guī)格的特厚板坯結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)在不同拉速，水口浸入深度和水口開口角度等條件下的流動(dòng)狀況。計(jì)算結(jié)果表明：隨著拉速的增大，液面處與窄面沖擊速度增大；水口浸入深度的減少可以降低液面波動(dòng)的強(qiáng)度以及上回流區(qū)的面積；水口開口角度的增加，液面處與窄面沖... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

連鑄工藝流程圖

結(jié)晶器內(nèi)的鋼液由高溫液態(tài)發(fā)生冷凝的過程中多種復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng)與其相伴，不僅如此一些像傳熱、流動(dòng)、溶質(zhì)再分配等復(fù)雜傳輸現(xiàn)象也包括其中。這些現(xiàn)象之間相互作用如圖1.2 所示[21]。圖 1.2 結(jié)晶器多種冶金現(xiàn)象示意圖結(jié)晶器中鋼液的流動(dòng)行為對(duì)連鑄設(shè)備的正常生產(chǎn)以及對(duì)鑄坯表面質(zhì)量的改善都有很大的影響，所以對(duì)結(jié)晶器有以下幾點(diǎn)要求[22]:（1）結(jié)晶器應(yīng)該自重輕，結(jié)構(gòu)要求盡量簡單；（2）為使初生坯殼與結(jié)晶器壁面間不發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象，在澆注過程中結(jié)晶器應(yīng)作有震動(dòng)，而且應(yīng)該加入潤滑劑；（3）結(jié)晶器的應(yīng)有足夠的剛性，應(yīng)避免由于結(jié)晶器變形影響到鋼坯；（4）結(jié)晶器壁面材料的導(dǎo)熱性以及相配套的水冷條件要好，以保證鋼液可以快速凝固成型。

圖 1.3 數(shù)值模擬研究過程晶器流場(chǎng)數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀面在使用數(shù)值模擬處理的時(shí)候通常定義為自由液面，并忽響。Mchavid和 T homas BG研究表明熔融狀態(tài)保護(hù)渣對(duì)鋼液 面處理為無滑移速度邊界，即把切向速度取0 ，法向速度自進(jìn)一步驗(yàn)證[30]。儉利用水模實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，液面雖然有一定的 波動(dòng)，但幅度 為0 ，切向速度自由，紊動(dòng)能及其耗散率法向?qū)?shù)為0[26]。免對(duì)自由液面的復(fù)雜處理，但是這種取法沒有考慮到結(jié)晶影響，得出的結(jié)果不利于分析液面波動(dòng)對(duì)卷渣等缺陷的影際情況。 使用 商業(yè)軟件P HOENICS模擬了板坯三維紊流流 動(dòng)和傳熱

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]連鑄結(jié)晶器工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 宣守蓉,汪洪峰.  梅山科技. 2013(06)
[2]特厚板品種生產(chǎn)現(xiàn)狀及新技術(shù)研究[J]. 劉清梅,魏麗艷.  上海金屬. 2011(06)
[3]板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J]. 施海洋.  冶金設(shè)備. 2011(S1)
[4]鞍鋼5500mm寬厚板軋機(jī)技術(shù)及裝備概述[J]. 曲圣昱,王明林.  鞍鋼技術(shù). 2010(03)
[5]日本新日鐵自主創(chuàng)新的連鑄技術(shù)[J]. 潘秀蘭,王艷紅,梁慧智,馮士超.  世界鋼鐵. 2010(02)
[6]現(xiàn)代厚板生產(chǎn)工藝技術(shù)及工藝裝備技術(shù)(續(xù))[J]. 于世果,沈繼剛.  鋼鐵技術(shù). 2009(03)
[7]特厚鋼板制造技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 王定武.  冶金管理. 2009(05)
[8]現(xiàn)代厚板生產(chǎn)工藝技術(shù)及工藝裝備技術(shù)[J]. 于世果,沈繼剛.  鋼鐵技術(shù). 2009(02)
[9]我國煉鋼-連鑄技術(shù)發(fā)展和2010年展望[J]. 殷瑞鈺.  煉鋼. 2008(06)
[10]板坯連鑄結(jié)晶器電磁制動(dòng)和吹氬過程的多相流動(dòng)現(xiàn)象[J]. 于海岐,朱苗勇.  金屬學(xué)報(bào). 2008(05)

碩士論文
[1]板坯結(jié)晶器鋼液流動(dòng)及液面波動(dòng)行為的模擬研究[D]. 孫玉霞.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2009
[2]寶鋼特厚板用新錠型及相關(guān)工藝的研究[D]. 蔡得祥.上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3274273