2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、高通量連鑄連軋鋁板帶工藝是建立在水平連鑄基礎(chǔ)上的新型高效率、短流程、低能耗的生產(chǎn)工藝。電解的鋁熔體經(jīng)過高通量連鑄連軋機和熱三連軋,直接成型為2mm-8mm的板坯,在此過程中,鋁熔體的流通量可高達50t/h。鑄嘴作為直接把鋁熔體送入高通量連鑄連軋機的關(guān)鍵部件,其選用材質(zhì)及結(jié)構(gòu)均非常重要。目前,生產(chǎn)線上所使用的鑄嘴材料均需進口,其高昂的價格是鋁板帶成本無法降低的主要原因;此外,鑄嘴結(jié)構(gòu)固定,無法根據(jù)生產(chǎn)情況進行調(diào)控,在生產(chǎn)含鎂量較高的鋁合金

2、時容易發(fā)生鑄嘴堵塞,只能停機更換鑄嘴繼續(xù)生產(chǎn),此過程不僅浪費大量人力物力,還大大降低生產(chǎn)效率。因此,就鑄嘴材料及結(jié)構(gòu)的研究,對鑄嘴堵塞分析機理以及高通量連鑄連軋用鑄嘴國產(chǎn)化的推進均有著重要的意義。
  本文針對生產(chǎn)過程中使用鑄嘴的材料及結(jié)構(gòu)進行研究。在材料分析方面,從外觀形態(tài)、微觀形貌及組織和性能對進口高通量連鑄連軋所用鑄嘴進行系統(tǒng)分析,同時與選取的四種國產(chǎn)供雙輥鑄軋用鑄嘴材料進行對比,通過分析國內(nèi)外鑄嘴材料的差異,探討高通量連鑄

3、連軋用鑄嘴國產(chǎn)化的可行性,為高通量連鑄連軋用鑄嘴國產(chǎn)化提供依據(jù)。在鑄嘴結(jié)構(gòu)方面,主要分析高通量連鑄連軋目前所用兩種結(jié)構(gòu)的鑄嘴,通過計算機模擬的方法,模擬其鑄嘴型腔內(nèi)熔體的流動情況并分析其規(guī)律;最后,結(jié)合鑄嘴材料與結(jié)構(gòu)兩方面因素,對生產(chǎn)高鎂含量鋁合金時鑄嘴的堵塞機理進行了分析驗證。
  通過對鑄嘴材料的分析發(fā)現(xiàn),國內(nèi)外鑄嘴材料在外觀形態(tài)與微觀形貌方面差異較小,且鑄嘴生產(chǎn)的工藝接近,因此高通量連鑄連軋用鑄嘴材料國產(chǎn)化可行性較高。國內(nèi)外

4、鑄嘴材料的主要差異表現(xiàn)在使用的纖維基材上:進口鑄嘴所使用的硅酸鋁纖維為晶態(tài)纖維,而國產(chǎn)鑄嘴用纖維的為非晶態(tài)。晶態(tài)纖維在耐火度及使用壽命方面,均明顯優(yōu)于非晶態(tài)纖維。因此,進口鑄嘴在保溫性能和使用壽命方面要優(yōu)于國產(chǎn)鑄嘴。
  通過建立高通量連鑄連軋鑄嘴型腔內(nèi)鋁熔體流動模型,通過計算機模擬發(fā)現(xiàn),鑄嘴型腔內(nèi)鋁熔體的流動狀態(tài)為湍流,且各部分的流動狀態(tài)均不相同,大體可分為三個部位:靠近型腔中心部位,流速快且流動較為平穩(wěn);靠近型腔壁面處,流速緩

5、慢且平穩(wěn);介于中間的部位,流速中等但流動狀態(tài)復雜多變。對鑄嘴出口處速度曲線研究,其結(jié)果表明,鑄嘴靠近兩端的出口速度要明顯高于中間部位的出口速度。
  鑄造速度、鑄板寬度以及鑄嘴型腔內(nèi)表面粗糙度對鑄嘴型腔內(nèi)熔體的流動均有顯著的影響。隨著鑄造速度的不斷增加型腔內(nèi)熔體流動的湍流狀態(tài)也更為復雜;隨著鑄造寬度的不斷增加,鑄嘴出口處邊部與中間出口速度差距隨之增大;隨著鑄嘴型腔內(nèi)表面粗糙度的不斷增加,近壁面區(qū)域平穩(wěn)的流動情況被打破,取而代之的是

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