鑄軋輥套傳熱的集膚效應(yīng)與參數(shù)影響的數(shù)值仿真研究.pdf

1、連續(xù)鑄軋技術(shù)作為一種生產(chǎn)有色金屬板帶坯的新興技術(shù)，因其生產(chǎn)工藝流程短、產(chǎn)品成材率高、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良而日益在國(guó)內(nèi)外受到越來越多的重視。但就我國(guó)現(xiàn)用于生產(chǎn)的鑄軋機(jī)而言，不論是從國(guó)外引進(jìn)的還是本國(guó)自行研制生產(chǎn)的都屬于上面所說的常規(guī)鑄軋一類。而常規(guī)鑄軋技術(shù)存在鑄軋速度低、金屬組織有缺陷、可鑄軋品種少等問題。因此必須進(jìn)行新一代鑄軋技術(shù)—超薄快凝鑄軋技術(shù)的研究?？焖勹T軋的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)快速凝固，即最大限度提高鑄軋系統(tǒng)的導(dǎo)熱能力。 作為鑄軋系統(tǒng)中的

2、核心部件，鑄軋輥套在鑄軋生產(chǎn)中起著極為重要的作用，其傳熱能力的強(qiáng)弱直接影響整個(gè)鑄軋的生產(chǎn)過程。鋁熔體在輥縫中冷卻和凝固所散發(fā)的熱量主要是通過其與冷卻輥套的接觸傳遞到輥套上，然后由輥套內(nèi)部的循環(huán)冷卻水不斷地冷卻輥套，帶走熱量。因此，研究輥套傳熱規(guī)律，分析其與鑄軋參數(shù)的關(guān)系具有重大意義。 本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外鑄軋傳熱過程的分析，用大型有限元分析軟件ANSYS對(duì)連續(xù)鑄軋中輥套傳熱進(jìn)行了建模和求解分析，主要研究如下： 1 建立輥套傳熱

3、的數(shù)學(xué)和物理模型，用單元質(zhì)量流速度較好的解決了輥套傳熱的周期性動(dòng)邊界條件問題； 2 全面、系統(tǒng)的分析了不同鑄軋參數(shù)，如旋轉(zhuǎn)速度、鑄軋區(qū)長(zhǎng)度、內(nèi)冷換熱系數(shù)和輥套材料、外徑、厚度，分別在常規(guī)和快速鑄軋條件下對(duì)輥套溫度和冷卻能力的影響，為連續(xù)鑄軋?zhí)貏e是快速鑄軋?zhí)峁┳罴哑ヅ鋮?shù)； 3 根據(jù)熱平衡原理，計(jì)算了在一定條件下鑄軋不同厚度板坯時(shí)能夠達(dá)到的最大鑄軋速度； 4 詳細(xì)的分析了接觸區(qū)輥套的溫度和熱流分布，揭示輥套傳