連續(xù)鑄鋼結(jié)晶器溫度場的實(shí)驗(yàn)研究及其數(shù)值模擬.pdf

1、連續(xù)鑄造在金屬材料生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位,連鑄技術(shù)的水平成為衡量鋼鐵工業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志.結(jié)晶器是連鑄機(jī)的"心臟",連鑄技術(shù)的發(fā)展離不開結(jié)晶器技術(shù)的發(fā)展.鑄件凝固過程數(shù)值模擬是計(jì)算機(jī)在鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用的最核心內(nèi)容,數(shù)值模擬技術(shù)代替部分傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)工作,一方面提高生產(chǎn)效率、降低成本和能耗,另一方面減少環(huán)境污染,是適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的研究方向.結(jié)晶器的傳熱和變形影響鑄坯的表面及內(nèi)部質(zhì)量,而且其使用壽命直接影響鑄坯的產(chǎn)量.因此,本文以

2、連鑄結(jié)晶器的溫度場為中心,將實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合,展開了如下研究:設(shè)計(jì)了模擬結(jié)晶器工作過程的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)水流作用下結(jié)晶器內(nèi)壁界面溫度分布實(shí)驗(yàn),得到了結(jié)晶器內(nèi)壁邊界溫度分布規(guī)律.建立了結(jié)晶器邊界等效導(dǎo)熱系數(shù)模型,使連續(xù)鑄鋼過程中,包括結(jié)晶器在內(nèi)的連鑄鋼坯溫度場的數(shù)值模擬能夠進(jìn)行.進(jìn)行了圓柱拉坯實(shí)驗(yàn),選用低熔點(diǎn)的錫鉛合金模擬鋼熔體.鑄坯直徑30mm,拉坯速度3mm/s,冷卻水流量0.08m<'3>/h.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果基本符合,驗(yàn)證了數(shù)