連鑄結(jié)晶器內(nèi)的冶金過(guò)程是改善連鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動(dòng)狀態(tài)起著極為重要的作用。因此,實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動(dòng)控制具有重要的意義。連鑄過(guò)程中結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動(dòng)行為會(huì)影響到夾雜物和氣泡的運(yùn)動(dòng)及分布,進(jìn)而影響連鑄坯質(zhì)量。由浸入式水口側(cè)孔流出的高溫鋼液撞擊結(jié)晶器窄面形成上回流和下回流。上回流垂直沖擊彎月面,造成彎月面不穩(wěn)定和波動(dòng),容易引起鑄坯質(zhì)量缺陷,如鑄坯表面振痕和皮下夾渣等;下回流會(huì)攜帶非金屬夾雜物和氣泡進(jìn)入到結(jié)晶器液相穴深處,使之難以上浮去除,被凝固坯殼捕獲會(huì)形成皮下缺陷。為了確保高拉速條件下連鑄坯的質(zhì)量,自上世紀(jì)80年代誕生的電磁制動(dòng)技術(shù),作為一種有效控制鋼液流動(dòng)的方法廣泛應(yīng)用于連鑄生產(chǎn)過(guò)程,成為控制高拉速板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的重要手段。電磁制動(dòng)技術(shù)從第一代區(qū)域型裝置發(fā)展到現(xiàn)行應(yīng)用的第二代全幅一段電磁制動(dòng)裝置和第三代電磁制動(dòng)裝置。然而,受磁場(chǎng)作用區(qū)域的限制,現(xiàn)行應(yīng)用的電磁制動(dòng)裝置的制動(dòng)效果受工藝參數(shù)和電磁參數(shù)影響均較大,如水口浸入深度、水口傾角、磁極位置和磁感應(yīng)強(qiáng)度等,降低了電磁制動(dòng)的應(yīng)用效果。本文基于電磁制動(dòng)技術(shù)的基本原理,提出和建立了一種新型的立式電磁制動(dòng)裝置,以高...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 電磁制動(dòng)技術(shù)與其發(fā)展
        1.1.1 電磁制動(dòng)技術(shù)原理
        1.1.2 傳統(tǒng)電磁制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展
        1.1.3 傳統(tǒng)電磁制動(dòng)技術(shù)的冶金效果
        1.1.4 傳統(tǒng)電磁制動(dòng)效果的影響因素
    1.2 電磁制動(dòng)發(fā)展過(guò)程中的磁場(chǎng)布置方式
        1.2.1 區(qū)域型電磁制動(dòng)磁場(chǎng)布置方式
        1.2.2 全幅型電磁制動(dòng)磁場(chǎng)布置方式
        1.2.3 靜磁場(chǎng)復(fù)合電磁制動(dòng)磁場(chǎng)布置方式
        1.2.4 多模式組合電磁制動(dòng)磁場(chǎng)布置方式
        1.2.5 電磁制動(dòng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究狀況
    1.3 現(xiàn)行連鑄技術(shù)分析
    1.4 課題的提出
    1.5 本課題研究的內(nèi)容和意義
第2章 現(xiàn)行連鑄坯存在的問(wèn)題及立式電磁制動(dòng)技術(shù)提出
    2.1 現(xiàn)場(chǎng)連鑄坯夾雜物檢測(cè)
    2.2 產(chǎn)生原因分析
    2.3 立式電磁制動(dòng)技術(shù)提出
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)磁場(chǎng)與流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型的建立
    3.1 電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)磁場(chǎng)數(shù)學(xué)模型的建立
        3.1.1 電磁場(chǎng)求解基本方程
        3.1.2 電磁制動(dòng)結(jié)晶器幾何模型
        3.1.3 磁場(chǎng)邊界條件及求解方法
    3.2 電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)磁場(chǎng)與流場(chǎng)耦合數(shù)學(xué)模型建立
        3.2.1 基本假設(shè)
        3.2.2 結(jié)晶器內(nèi)流體流動(dòng)控制方程
        3.2.3 結(jié)晶器內(nèi)鋼/渣界面控制方程
        3.2.4 求解區(qū)域及邊界條件
        3.2.5 方程離散及求解方法
        3.2.6 數(shù)值模擬采用的工藝及物性參數(shù)
        3.2.7 數(shù)值計(jì)算網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
    3.3 本章小結(jié)
第4章 立式電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)行為的數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 立式電磁制動(dòng)磁場(chǎng)計(jì)算模型的驗(yàn)證
    4.3 立式電磁制動(dòng)電磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果與分析
    4.4 電磁參數(shù)對(duì)鋼液流動(dòng)及鋼/渣界面波動(dòng)行為的影響
        4.4.1 磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)鋼液流動(dòng)的影響
        4.4.2 磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)鋼/渣界面波動(dòng)的影響
    4.5 工藝參數(shù)對(duì)鋼液流動(dòng)及鋼/渣界面波動(dòng)行為的影響
        4.5.1 拉坯速度的影響
        4.5.2 水口浸入深度的影響
        4.5.3 水口傾角的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 立式電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)金屬液面波動(dòng)行為的物理實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 立式電磁制動(dòng)器原型設(shè)計(jì)
        5.2.1 立式電磁制動(dòng)器結(jié)構(gòu)組成
        5.2.2 勵(lì)磁電源
    5.3 低熔點(diǎn)合金電磁流體流動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)
    5.4 立式電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)磁場(chǎng)特性
        5.4.1 磁場(chǎng)分布特性
        5.4.2 不同電流強(qiáng)度下磁感應(yīng)強(qiáng)度分布特性
    5.5 立式電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)金屬液面波動(dòng)行為的物理實(shí)驗(yàn)
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)原理
        5.5.2 實(shí)驗(yàn)方法和方案
    5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.6.1 連續(xù)澆注過(guò)程中感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)金屬液面瞬時(shí)波動(dòng)的影響
        5.6.2 工藝參數(shù)對(duì)金屬液面瞬時(shí)波動(dòng)的影響
        5.6.3 工藝參數(shù)對(duì)金屬液面平均波高的影響
        5.6.4 不同參數(shù)對(duì)彎月面行為的影響
    5.7 本章小結(jié)
第6章 立式電磁制動(dòng)與全幅一段電磁制動(dòng)的對(duì)比評(píng)價(jià)
    6.1 引言
    6.2 全幅一段電磁制動(dòng)電磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果與分析
    6.3 全幅一段電磁制動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)基本流動(dòng)特性
    6.4 全幅一段電磁制動(dòng)作用下鋼液流動(dòng)及鋼/渣界面波動(dòng)行為
        6.4.1 拉坯速度的影響
        6.4.2 水口浸入深度的影響
        6.4.3 水口傾角的影響
    6.5 立式電磁制動(dòng)技術(shù)與全幅一段電磁制動(dòng)技術(shù)對(duì)比
    6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3745678