特厚矩形坯連鑄結(jié)晶器錐度的研究.pdf

1、結(jié)晶器是連鑄機(jī)的核心部件。錐度是結(jié)晶器最重要的參數(shù)之一，它直接影響著結(jié)晶器的使用壽命和鑄坯的質(zhì)量。合適的倒錐度既能提高結(jié)晶器的冷卻效果，防止漏鋼事故的發(fā)生，還能夠防止或減少縱向裂紋的產(chǎn)生，提高鑄坯的質(zhì)量。
　　本文運(yùn)用數(shù)值模擬方法，利用有限元軟件ANSYS，一方面模擬700mm×1500mm特厚矩形坯在結(jié)晶器內(nèi)的凝固收縮，另一方面模擬了結(jié)晶器銅板的熱變形，綜合考慮鑄坯的收縮和銅板變形確定了結(jié)晶器銅板的錐度。
　　首先，建立矩

2、形坯在結(jié)晶器內(nèi)的二維非穩(wěn)態(tài)熱力耦合數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用ANSYS軟件，使用二維切片法對(duì)不同拉速和不同角部模型下鑄坯的凝固收縮過程進(jìn)行模擬，得到了不同拉速下鑄坯溫度場(chǎng)分布、坯殼生長情況和鑄坯收縮狀況，以及不同角部模型時(shí)鑄坯角部溫度場(chǎng)分布和收縮狀況，以此作為特厚矩形坯結(jié)晶器銅板錐度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　其次，建立矩形坯結(jié)晶器銅板的三維穩(wěn)態(tài)熱力耦合數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用ANSYS軟件模擬不同拉速下銅板的溫度場(chǎng)，得到不同拉速下銅板溫度場(chǎng)分布，并運(yùn)用溫度

3、場(chǎng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行熱力耦合計(jì)算，得到不同拉速下結(jié)晶器銅板的膨脹變形情況。也用此辦法分析得出銅板角部在不同角部模型下的溫度場(chǎng)和膨脹變形情況。
　　最后，依據(jù)鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)的收縮變形規(guī)律，并結(jié)合結(jié)晶器銅板的熱變形情況，得到不同拉速下和不同角部模型下結(jié)晶器銅板的理想錐度曲線。結(jié)果表明：矩形坯結(jié)晶器內(nèi)腔寬面、窄面和角部均采用三錐度可較好的適應(yīng)鑄坯收縮。基于模擬結(jié)果給出了700mm×1500mm特厚矩形坯結(jié)晶器的參考設(shè)計(jì)錐度。本研究的方法和成果