雙電渣軋輥復(fù)合技術(shù)的研究.pdf

1、本課題是在執(zhí)行國家863計劃“電渣熔鑄曲軸一步整體成型及應(yīng)用開發(fā)”的過程中提出來的，并且已獲得南昌市重點科技攻關(guān)項目資助。 電渣熔鑄技術(shù)作為一種典型的近凈成形技術(shù)，將金屬的精煉提純和結(jié)晶凝固成形集于一體，使成形鑄件既有良好的冶金質(zhì)量和凝固質(zhì)量，又有接近或達(dá)到最終產(chǎn)品的形狀尺寸。隨著電渣熔鑄技術(shù)的不斷推廣和使用，需要我們對電渣熔鑄技術(shù)的機理進(jìn)行深入的研究，以便在理論上指導(dǎo)電渣熔鑄技術(shù)在實際中的應(yīng)用。另外在軋鋼和鑄軋生產(chǎn)中，軋輥在軋

2、制過程中承受負(fù)荷大，工作強度高，磨損非常嚴(yán)重，需要經(jīng)常修磨甚至更換，容易影響工作精度和工作效率，軋鋼行業(yè)軋輥壽命短、容易產(chǎn)生早期失效的問題，嚴(yán)重制約著軋鋼企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和勞動效率。 本文在電渣熔鑄試驗的過程中提出了電渣主動加熱技術(shù)，并由此介紹了一種新型的“雙電渣軋輥表面復(fù)合技術(shù)”，該技術(shù)相對于其他各種軋輥和復(fù)合軋輥的生產(chǎn)方法，有著多方面的優(yōu)點，完全可以實現(xiàn)簡單、快速、節(jié)約、高效。 本文基于上述研究目的和意義，借助于軋輥、

3、電極、渣殼、結(jié)晶器、渣池組成的物理模型對加熱系統(tǒng)熱電場傳輸?shù)倪吔鐥l件做了合理的處理，并使用有限元分析軟件ANSYS對軋輥復(fù)合裝置加熱系統(tǒng)的熱電場傳輸現(xiàn)象進(jìn)行了模擬研究。 模擬研究對加熱系統(tǒng)的溫度、熱流密度、熱流梯度、電場、電位、電流密度、軋輥周向，徑向和軸向溫度分布路徑規(guī)律等進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)軋輥和電極之間的渣池高溫?zé)嵩磪^(qū)域能夠?qū)堓伇砻娼饘賹崿F(xiàn)主動快速加熱。 研究還分析了工藝因素對加熱系統(tǒng)熱電場的影響趨勢，發(fā)現(xiàn)無論是電壓

4、、渣池深度、電極插入深度、還是電極和輥芯間距等都對系統(tǒng)的熱電場有著較大的影響，另外電極端部形狀對加熱系統(tǒng)熱電場的影響也不能忽略。本文還根據(jù)模擬結(jié)果估計了抽錠時間、抽錠速度和其他關(guān)鍵工藝參數(shù)，并介紹了實現(xiàn)計算機自動控制的具體方法。 為了驗證模擬結(jié)果，本文設(shè)計了具體試驗方案，在南昌核星電渣冶金機械廠進(jìn)行了大量的試驗，用各種檢測裝置測得的試驗數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果基本吻合。 試驗和模擬研究結(jié)果證明電渣主動加熱技術(shù)的應(yīng)用前景比較可觀，它