連鑄圓坯保護(hù)渣傳熱計(jì)算及可視化研究.pdf

1、保護(hù)渣是連鑄工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一,其性能對(duì)連鑄操作和鑄坯質(zhì)量有著重要的影響.對(duì)保護(hù)渣的研究,按照幾何區(qū)域不同,可分為縫隙保護(hù)渣和表面保護(hù)渣兩部分.縫隙內(nèi)渣膜的潤(rùn)滑和流動(dòng)行為一直是冶金工作者關(guān)注的焦點(diǎn),研究的比較充分,然而彎月面處保護(hù)渣行為對(duì)鋼液的初期凝固和鑄坯表面質(zhì)量有著很大影響,并直接影響渣子的流入進(jìn)而影響其潤(rùn)滑.正是基于這種需要,本論文建立了針對(duì)圓坯連鑄過(guò)程中表面保護(hù)渣的熱行為建立了3維的數(shù)學(xué)模型,以圓坯和結(jié)晶器溫度計(jì)算為基礎(chǔ),進(jìn)行了

2、相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算,并以實(shí)測(cè)的某鋼廠連鑄圓坯生產(chǎn)結(jié)晶器數(shù)據(jù)作為模型計(jì)算的原始輸入和模型正確性驗(yàn)證的依據(jù),著重分析了保護(hù)渣物理性能和相關(guān)的連鑄工藝參數(shù)對(duì)其熱分布的影響.并且通過(guò)引入并修正渣膜經(jīng)驗(yàn)公式,計(jì)算了縫隙內(nèi)保護(hù)渣膜的厚度分布以及渣耗量.計(jì)算結(jié)果表明:彎月面上保護(hù)渣溫度沿高度方向由上而下逐漸升高,在接近熔點(diǎn)附近溫升加快;其液態(tài)渣層厚度在9mm左右,燒結(jié)層厚度與此大致相仿.保護(hù)渣導(dǎo)熱性能熔化熱、熔化溫度對(duì)各渣層的溫度和厚度分布影響較為明顯,

3、隨著熔化溫度的降低、導(dǎo)熱性能增加、熔化熱的減小,液態(tài)渣層逐漸增厚,同時(shí)燒結(jié)層厚度也有不同程度的增加;提高拉速可適當(dāng)增加彎月面上液渣層厚度并使其較快達(dá)到穩(wěn)定值;縫隙內(nèi)液態(tài)渣膜厚度在0.1mm量級(jí),渣膜總厚度在mm的量級(jí),直徑為180mm的圓坯渣耗量為0.135Kg/m<'2>,而這個(gè)數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)中提到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致.此外,利用上述計(jì)算數(shù)據(jù),基于Visual C++軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)結(jié)合OpenGL技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量、交互式凝固過(guò)程溫度場(chǎng)后處理圖