特厚板坯结晶器流场的数值模拟
要铸造出质量合格的铸坯需要连铸各个部件的协调作用,其中结晶器发挥着重要的作用是连铸环节的“心脏”。铸坯产生的如表面缺陷和内部质量等问题都可以归结在结晶器上。而连铸过程是凝固、传热、流体流动等涉及到复杂的物理化学现象同时出现并相互作用的综合过程,到目前为止没有任何效手段进行精确地现场检测。因此,通过数值模拟技术研究连铸过程,就成为预报连铸过程中出现的各种现象、优化连铸生产工艺的重要技术措施。 近年来,中国整体国民经济的的发展水平已越上了新台阶,各种物理性能要求严格的结构项目的建设不断增加,性能要求不断提高,对钢板厚度也需要不断增加,而且机械以及建筑等方面所需要的厚板钢材产品越来越多,市场需求较大。特厚钢板这种钢材产品目前的需求量非常大,使得特厚板现在被广泛关注和研究开发。本文通过ANSYS WORKBENCH,Tecplot,FLUENT等商用软件,模拟了三种规格的特厚板坯结晶器内的流场在不同拉速,水口浸入深度和水口开口角度等条件下的流动状况。 计算结果表明:随着拉速的增大,液面处与窄面冲击速度增大;水口浸入深度的减少可以降低液面波动的强度以及上回流区的面积;水口开口角度的增加,液面处与窄面冲击速度降低。同时确定了三种规格的特厚板坯合理的工艺参数。对于1200mm×400mm的特厚板坯合理的工艺参数为铸坯拉速0.6m/min,水口浸入深度为170mm,水口开口角度为15o;1600mm×400mm的特厚板坯合理的工艺参数为铸坯拉速0.6m/min,水口浸入深度为150mm,水口开口角度为15o;1600mm×500mm的特厚板坯合理的工艺参数为铸坯拉速0.4m/min,水口浸入深度为130mm,水口开口角度为15o。
特厚板坯铸造;板坯结晶器;连铸过程;表面缺陷;流场模拟
内蒙古科技大学
硕士
冶金工程
丁国
2014
中文
TG249.7;TG244.3
61
2014-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）