基于有限元的連鑄圓坯結晶器熱力耦合仿真.pdf

1、在連鑄過程中,結晶器是連鑄機中的鑄坯成型設備,是連鑄機主體設備中的關鍵設備之一。結晶器的設計和熱工作狀態(tài)對連鑄機的生產率和鑄坯質量密切相關,而且結晶器內部鋼水凝固傳熱的復雜性決定了很難開展工業(yè)試驗來了解其內部鑄坯的凝固狀況,因此數(shù)值模擬就成為人們認識和改進結晶器內部熱和力學狀態(tài)的重要工具,成為設計優(yōu)化結晶器的重要手段。
　　 本文利用ANSYS有限元分析軟件建立了圓坯Φ178mm的結晶器和鋼液的三維熱力耦合分析模型。在充分考慮了

2、結晶器和鑄坯材料物性參數(shù)隨溫度變化的情況下,先進行結晶器和鋼水的溫度場計算,得到溫度分布;再將溫度場結果作為熱載荷施加到應力變形計算模型中,計算結晶器和鑄坯的收縮變形,并以此為判據(jù)更新溫度計算模型的熱邊界條件,如此反復直至鑄坯出結晶器為止。
　　 結晶器和鑄坯的熱力耦合模型結果不僅直觀的反映了結晶器內的凝固傳熱過程,同時也得到了鑄坯的收縮變形曲線以及界面間的氣隙分布規(guī)律。在闡述了鋼水凝固形成過程后,討論了不同拉速和鋼種碳含量對坯