圓坯連鑄凝固傳熱模擬及工藝研究.pdf

1、油井管鋼連鑄過(guò)程中由于工藝參數(shù)的不合理，常常出現(xiàn)中心偏析、疏松、縮孔以及等軸晶率偏低等缺陷，將導(dǎo)致產(chǎn)品的耐腐蝕性能大大降低。不僅給油田造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且往往帶來(lái)一些災(zāi)難性的后果。針對(duì)油井管圓坯連鑄生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的這些問(wèn)題，本文進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和探索。
　　本文以國(guó)內(nèi)某大型鋼鐵企業(yè)的Φ178mm圓坯連鑄機(jī)作為研究對(duì)象，對(duì)其所生產(chǎn)的Q鋼的凝固傳熱特性進(jìn)行研究，通過(guò)ProCAST模擬軟件對(duì)圓坯凝固傳熱過(guò)程進(jìn)行模擬，并在此基礎(chǔ)之上

2、對(duì)圓坯連鑄二冷配水工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并提出合理的連鑄工藝參數(shù)。
　　本文基于有限差分法和邊界條件移動(dòng)法建立了圓坯連鑄凝固傳熱數(shù)學(xué)模型，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工藝，設(shè)定了合理的邊界條件，模擬的連鑄坯表面溫度與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值基本吻合。通過(guò)理論公式計(jì)算出Q鋼的液相線(xiàn)溫度和固相線(xiàn)溫度分別為1508℃、1429℃，采用差熱分析測(cè)定其液相線(xiàn)溫度和固相線(xiàn)溫度分別為1505℃、1424℃，誤差≤0.35％。
　　采用ProCAST模擬軟件，對(duì)Q鋼圓坯連鑄凝固

3、傳熱過(guò)程進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明:在末端電磁攪拌位置處，鋼水過(guò)熱度每增加10℃，鑄坯外表面溫度增加8℃;拉速每增加0.1 m/min，鑄坯表面溫度升高8℃，且在空冷段鑄坯表面溫度增幅更大;比水量每增加0.05L/kg，鑄坯表面溫度降低8℃。
　　根據(jù)模擬結(jié)果，對(duì)Q鋼圓坯連鑄二冷配水制度進(jìn)行優(yōu)化研究，在滿(mǎn)足冶金準(zhǔn)則的約束條件下，優(yōu)化前結(jié)晶器的總水量為b L/min，二冷段各區(qū)水量分別為AL/min、B L/min、C L/min、D L