熱送熱裝過程的溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬及二次開發(fā).pdf

1、隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，連鑄坯熱裝熱送及“熱送直軋”技術(shù)的應(yīng)用程度已成為衡量鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)水平的新指標(biāo)，連鑄坯熱送熱裝具有提高生產(chǎn)率、降低能耗和減少鑄坯氧化燒損的作用，生產(chǎn)實(shí)踐表明，在熱裝溫度為600℃、熱裝比50％時(shí)，熱軋加熱爐的生產(chǎn)率可提高約30％、節(jié)約能耗約20％。然而，由于對(duì)鋼種特性認(rèn)識(shí)的不足，隨著鑄坯熱送率的升高，產(chǎn)品缺陷暴露的種類逐漸增多，嚴(yán)重時(shí)難以修復(fù)、甚至報(bào)廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　 本文以武鋼二熱軋的熱裝熱送工藝

2、為研究對(duì)象，通過綜合考慮材料熱物性參數(shù)隨溫度的非線性變化、熱傳導(dǎo)系數(shù)及對(duì)流換熱系數(shù)等邊界條件，采用有限單元法，借助大型有限元分析軟件ANSYS，利用VB建立ANSYS的二次開發(fā)，對(duì)鑄坯的溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行研究。
　　 通過VB建立的ANSYS二次開發(fā)界面，輸入相應(yīng)的參數(shù)，模擬出所需要的溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)。對(duì)比了在空冷和堆冷的情況下鑄坯的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)，利用等效熱容法處理相變潛熱對(duì)溫度場(chǎng)的影響。得出了在單獨(dú)空冷和堆冷兩種情況下表面應(yīng)力的變

3、化曲線。通過在現(xiàn)場(chǎng)用紅外測(cè)溫儀測(cè)出單獨(dú)冷卻時(shí)的溫度場(chǎng)，和模擬值基本吻合，驗(yàn)證了建立模型的正確性和方法采用的正確性；通過現(xiàn)場(chǎng)采樣進(jìn)行熱模擬實(shí)驗(yàn)，測(cè)出選取鋼種的抗拉強(qiáng)度極限和斷面收縮率以及通過膨脹儀測(cè)出其膨脹曲線，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在單獨(dú)空冷的情況下其表面應(yīng)力超過了抗拉極限，而在堆冷時(shí)表面應(yīng)力沒有超過抗拉極限。
　　 在加熱階段，通過對(duì)模擬進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，模擬出在不同的中心溫度和表面溫度組合時(shí)的應(yīng)力情況，從而得出在何種表面溫度與中心溫度組合時(shí)