板坯連鑄結晶器模擬分析與設計研究.pdf

1、板坯連鑄機最關鍵的設備—連鑄結晶器，被譽為連鑄機的“心臟”，其對鑄坯的質(zhì)量及鋼液的控制均起著關鍵的作用。結晶器銅板的溫度場分布與結晶器內(nèi)鋼液的流場分布將對鋼液的凝固傳熱、保護渣的熔融、雜質(zhì)顆粒的上浮、鑄坯的內(nèi)外部缺陷（三角區(qū)裂紋、中間裂紋、角裂紋、表面缺陷）等起著至關重要的影響。同時較為合理的結晶器銅板結構亦將對結晶器銅板的冷卻能力及使用壽命有所提升。故而本文對板坯連鑄機結晶器內(nèi)鋼液的流場、銅板的溫度場及銅板的結構展開了研究。
　

2、　本論文以邯鋼寬厚板坯連鑄結晶器作為研究對象，結合邯鋼第三煉鋼廠的實際生產(chǎn)工藝參數(shù)，對結晶器銅板的溫度場、鋼液的凝固傳熱、結晶器內(nèi)鋼液的流場進行了數(shù)學建模及數(shù)值分析，同時對結晶器銅板的結構進行了優(yōu)化設計研究，具體的研究內(nèi)容如下:
　　(1)分析得出了邯鋼寬厚板坯連鑄機所采用的具有特殊出口結構的A水口的性能，在A水口作用下結晶器內(nèi)的表面流速、射流沖擊深度隨拉速與浸入深度變化時的規(guī)律。連鑄機在高拉速狀態(tài)下，應將A水口替換為平行水口，在

3、使用A水口時，應盡量降低拉速，增大其浸入深度。
　　(2)基于結晶器銅板熱電偶的實測溫度，建立了銅板熱流密度的非線性估算模型，并驗證了該模型的有效性，得出了寬、窄面銅板的熱流密度公式的參數(shù)，并亦分析了其上的溫度分布。銅板熱面的溫度曲線呈波浪狀分布，其溫度變化較為平緩;在靠近冷面的溫度有最大29.4℃的溫差。隨著至彎月面的距離的增大，銅板的溫度減小，而在接近其出口區(qū)域出現(xiàn)回溫現(xiàn)象，大致回升23℃。
　　(3)參照鑄坯截面液相分