扇形段鑄輥主要用于拉坯過程中的鑄坯支撐、導(dǎo)向及矯直。然而,由于其冷卻與受熱條件的復(fù)雜性,鑄輥表面溫度及熱應(yīng)力周期性變化劇烈,易引起輥粘結(jié)、龜裂等設(shè)備問題,從而導(dǎo)致鑄坯鼓肚、滯坯等質(zhì)量問題與生產(chǎn)危險。鑒于此,本研究結(jié)合某寬厚板連鑄機具體工藝設(shè)備參數(shù),建立ANSYS熱-力耦合有限元計算模型,研究分析了鑄輥位置、結(jié)構(gòu)、冷卻條件下的鑄輥的溫度場及應(yīng)力場分布,并得出以下結(jié)論：（1）隨著距結(jié)晶器液面距離增加,鑄輥表面最高溫度及最大等效應(yīng)力逐漸遞減。足輥段鑄輥表面最高溫度為618℃,最大等效應(yīng)力為217Mpa；彎曲段鑄輥表面最高溫度為560℃,最大等效應(yīng)力為170MPa；矯直段鑄輥表面最高溫度為520℃,最大等效應(yīng)力為167MPa；水平段導(dǎo)輥表面最高溫度為484.1℃,最大等效應(yīng)力為131MPa。（2）對比分析了水平段不同位置鑄輥。中間分節(jié)輥最高溫度比端部分節(jié)輥最高溫度高74℃；中間分節(jié)輥最大等效應(yīng)力比端部高22MPa。（3）內(nèi)部冷卻水溫度變化對鑄輥溫度場及熱應(yīng)力影響較小。當鑄輥內(nèi)部冷卻水入口溫度變化范圍在20-30℃時,出入口溫差每升高1℃,鑄輥表面最高溫度上升0.1℃,最大應(yīng)力增加0.1MPa,... 

【文章來源】：東北大學(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)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 扇形段鑄輥概述
        1.2.1 扇形段鑄輥的組成
        1.2.2 扇形段鑄輥的作用
        1.2.3 影響扇形段鑄輥壽命的主要因素與失效條件
    1.3 本課題研究的意義及主要內(nèi)容
        1.3.1 本課題研究的意義
        1.3.2 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 連鑄過程鑄輥的傳熱分析
    2.1 引言
    2.2 鑄輥表面測溫現(xiàn)狀
    2.3 鑄輥表面溫度的紅外熱成像測定
        2.3.1 紅外熱成像的原理
        2.3.2 鑄輥表面溫度測定
    2.4 研究鑄輥的理論基礎(chǔ)
        2.4.1 鑄輥與鑄坯夾水區(qū)的核態(tài)沸騰與膜態(tài)沸騰
        2.4.2 鑄輥與噴淋水的對流
        2.4.3 鑄輥與鑄坯的熱傳導(dǎo)
        2.4.4 表面輻射
第3章 熱-力耦合分析模型的建立
    3.1 傳熱方程
    3.2 力學(xué)方程
    3.3 幾何模型
    3.4 材料物性參數(shù)
    3.5 初始條件和邊界條件
        3.5.1 傳熱初始條件
        3.5.2 邊界條件
    3.6 溫度計算流程圖
第4章 結(jié)果分析
    4.1 基本參數(shù)
    4.2 模型驗證
    4.3 足輥段鑄輥
        4.3.1 足輥段鑄輥的溫度場
        4.3.2 足輥段鑄輥熱應(yīng)力計算結(jié)果與分析
    4.4 彎曲段鑄輥
        4.4.1 彎曲段鑄輥的溫度場
        4.4.2 彎曲段鑄輥熱應(yīng)力計算結(jié)果與分析
    4.5 矯直段鑄輥
        4.5.1 矯直段鑄輥的溫度場
        4.5.2 矯直段鑄輥熱應(yīng)力計算結(jié)果與分析
    4.6 水平段鑄輥
        4.6.1 水平段鑄輥的溫度場
        4.6.2 水平段鑄輥應(yīng)力計算結(jié)果與分析
    4.7 中心與邊部鑄輥的比較
    4.8 鑄輥表面龜裂紋分析
    4.9 冷卻水溫差對鑄輥的影響
    4.10 不同輥徑對鑄輥的影響
第5章 結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]連鑄坯坯殼厚度的射釘測試及凝固系數(shù)的修正[J]. 韓志偉,陳登福.  重慶大學(xué)學(xué)報. 2011(05)
[2]連鑄二冷區(qū)鑄坯表面測溫綜述[J]. 黃利,張立,王迎春.  寶鋼技術(shù). 2010(01)
[3]復(fù)雜結(jié)構(gòu)角系數(shù)計算方法[J]. 張濤,孫冰.  航空動力學(xué)報. 2009(04)
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[6]發(fā)展中的紅外熱成像技術(shù)[J]. 王瑞鳳,楊憲江,吳偉東.  紅外與激光工程. 2008(S2)
[7]紅外熱像儀測溫技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 孫曉剛,李云紅.  激光與紅外. 2008(02)
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碩士論文
[1]基于熱成像測溫的連鑄二冷傳熱系數(shù)反算研究[D]. 楊躍標.東北大學(xué) 2010
[2]水霧介質(zhì)對連鑄坯表面測溫的影響及測溫方法研究[D]. 高文星.重慶大學(xué) 2008
[3]紅外熱成像測溫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和硬件實現(xiàn)[D]. 王嫻雅.南京理工大學(xué) 2007
[4]發(fā)射率對紅外測溫精度的影響[D]. 齊文娟.長春理工大學(xué) 2006



本文編號：3582486