角部裂紋是板坯連鑄過(guò)程中的常見(jiàn)缺陷;其產(chǎn)生與鑄坯角部的熱狀態(tài)以及鋼種的低延展性區(qū)有關(guān)。采用倒角結(jié)構(gòu)改善連鑄坯角部熱狀態(tài),是減少角部裂紋和改善鑄坯角部質(zhì)量的重要措施之一。研究不同倒角結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)及傳熱行為的影響規(guī)律,對(duì)板坯連鑄結(jié)晶器的工藝控制以及鑄坯質(zhì)量的提高具有重要意義。本文以某廠板坯連鑄結(jié)晶器為研究對(duì)象,采用數(shù)值模擬和水力學(xué)物理模擬方法,研究分析了有、無(wú)倒角和不同倒角尺寸結(jié)構(gòu)條件下結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)以及傳熱行為。研究結(jié)果表明:(1)倒角結(jié)構(gòu)對(duì)鋼液流動(dòng)行為的影響重點(diǎn)區(qū)域是窄面附近,且離窄面越遠(yuǎn)影響越小。倒角結(jié)構(gòu)不同對(duì)沖擊深度有明顯的影響,隨著倒角長(zhǎng)度的增加,水口鋼液流股的沖擊深度有所減小;倒角長(zhǎng)度從0mm變化至60mm,沖擊深度減少70mm。(2)結(jié)晶器液面的流動(dòng)從窄面附近至水口位置,液面速度總體上是逐漸增大再減小;中大型倒角對(duì)結(jié)晶器液面流速具有明顯影響,倒角長(zhǎng)度從0mm變化至60mm,結(jié)晶器液面流速的極值提升80%。從窄面到水口,結(jié)晶器液面的波動(dòng)先增大后減小;在結(jié)晶器寬面中心1/4位置處鋼液波動(dòng)最大。(3)結(jié)晶器倒角結(jié)構(gòu)有利于減少卷渣行為,不同的倒角結(jié)構(gòu)對(duì)于結(jié)晶器...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 板坯連鑄結(jié)晶器的冶金作用
    1.2 板坯連鑄倒角結(jié)晶器的發(fā)展
        1.2.1 倒角結(jié)晶器研發(fā)的背景
        1.2.2 倒角結(jié)晶器的提出
        1.2.3 倒角結(jié)晶器的發(fā)展及應(yīng)用
    1.3 板坯倒角結(jié)晶器鋼液流動(dòng)傳熱行為的模擬研究現(xiàn)狀
        1.3.1 倒角結(jié)晶器數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.3.2 結(jié)晶器物理模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究的意義及內(nèi)容
        1.4.1 論文研究意義
        1.4.2 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 板坯連鑄倒角結(jié)晶器鋼液流動(dòng)傳熱數(shù)學(xué)模型的建立
    2.1 數(shù)值仿真的基本假設(shè)
    2.2 數(shù)學(xué)模型控制方程
    2.3 倒角結(jié)晶器數(shù)學(xué)模型的建立
    2.4 模型邊界條件的確定
    2.5 數(shù)值計(jì)算方法和收斂標(biāo)準(zhǔn)
    2.6 本章小結(jié)
3 不同角部結(jié)構(gòu)板坯結(jié)晶器鋼液流動(dòng)傳熱數(shù)值模擬研究
    3.1 結(jié)晶器角部結(jié)構(gòu)對(duì)鋼液流動(dòng)行為的影響
        3.1.1 結(jié)晶器倒角尺寸對(duì)鋼液流場(chǎng)分布的影響
        3.1.2 結(jié)晶器倒角尺寸對(duì)結(jié)晶器液面流動(dòng)行為的影響
    3.2 結(jié)晶器倒角結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)晶器出口溫度場(chǎng)的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 板坯連鑄倒角結(jié)晶器鋼液流動(dòng)物理模型的建立
    4.1 物理模擬相似原理
    4.2 物理模擬相似比例的確定
    4.3 物理模型的建立
        4.3.1 結(jié)晶器模型的制作
        4.3.2 結(jié)晶器保護(hù)渣的確定
    4.4 物理模擬實(shí)驗(yàn)指標(biāo)
        4.4.1 液面波動(dòng)的測(cè)試指標(biāo)
        4.4.2 液渣行為的測(cè)試指標(biāo)
        4.4.3 流場(chǎng)顯示
    4.5 物理模擬倒角形狀的選擇
    4.6 本章小結(jié)
5 不同角部結(jié)構(gòu)板坯結(jié)晶器鋼液流動(dòng)行為物理模擬研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)研究方案
        5.1.1 結(jié)晶器液面波動(dòng)研究方案
        5.1.2 液渣分布研究方案
        5.1.3 結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)研究方案
    5.2 倒角尺寸對(duì)結(jié)晶器液面波動(dòng)的影響
    5.3 倒角尺寸對(duì)結(jié)晶器液渣分布的影響
    5.4 倒角尺寸對(duì)結(jié)晶器流場(chǎng)的影響
    5.5 物理模擬與數(shù)學(xué)模擬結(jié)果對(duì)比研究
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3818270