角部裂紋是板坯連鑄過程中的常見缺陷;其產(chǎn)生與鑄坯角部的熱狀態(tài)以及鋼種的低延展性區(qū)有關。采用倒角結(jié)構改善連鑄坯角部熱狀態(tài),是減少角部裂紋和改善鑄坯角部質(zhì)量的重要措施之一。研究不同倒角結(jié)構參數(shù)對板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動及傳熱行為的影響規(guī)律,對板坯連鑄結(jié)晶器的工藝控制以及鑄坯質(zhì)量的提高具有重要意義。本文以某廠板坯連鑄結(jié)晶器為研究對象,采用數(shù)值模擬和水力學物理模擬方法,研究分析了有、無倒角和不同倒角尺寸結(jié)構條件下結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動以及傳熱行為。研究結(jié)果表明:(1)倒角結(jié)構對鋼液流動行為的影響重點區(qū)域是窄面附近,且離窄面越遠影響越小。倒角結(jié)構不同對沖擊深度有明顯的影響,隨著倒角長度的增加,水口鋼液流股的沖擊深度有所減小;倒角長度從0mm變化至60mm,沖擊深度減少70mm。(2)結(jié)晶器液面的流動從窄面附近至水口位置,液面速度總體上是逐漸增大再減小;中大型倒角對結(jié)晶器液面流速具有明顯影響,倒角長度從0mm變化至60mm,結(jié)晶器液面流速的極值提升80%。從窄面到水口,結(jié)晶器液面的波動先增大后減小;在結(jié)晶器寬面中心1/4位置處鋼液波動最大。(3)結(jié)晶器倒角結(jié)構有利于減少卷渣行為,不同的倒角結(jié)構對于結(jié)晶器...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 板坯連鑄結(jié)晶器的冶金作用
    1.2 板坯連鑄倒角結(jié)晶器的發(fā)展
        1.2.1 倒角結(jié)晶器研發(fā)的背景
        1.2.2 倒角結(jié)晶器的提出
        1.2.3 倒角結(jié)晶器的發(fā)展及應用
    1.3 板坯倒角結(jié)晶器鋼液流動傳熱行為的模擬研究現(xiàn)狀
        1.3.1 倒角結(jié)晶器數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.3.2 結(jié)晶器物理模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究的意義及內(nèi)容
        1.4.1 論文研究意義
        1.4.2 論文主要研究內(nèi)容
2 板坯連鑄倒角結(jié)晶器鋼液流動傳熱數(shù)學模型的建立
    2.1 數(shù)值仿真的基本假設
    2.2 數(shù)學模型控制方程
    2.3 倒角結(jié)晶器數(shù)學模型的建立
    2.4 模型邊界條件的確定
    2.5 數(shù)值計算方法和收斂標準
    2.6 本章小結(jié)
3 不同角部結(jié)構板坯結(jié)晶器鋼液流動傳熱數(shù)值模擬研究
    3.1 結(jié)晶器角部結(jié)構對鋼液流動行為的影響
        3.1.1 結(jié)晶器倒角尺寸對鋼液流場分布的影響
        3.1.2 結(jié)晶器倒角尺寸對結(jié)晶器液面流動行為的影響
    3.2 結(jié)晶器倒角結(jié)構對結(jié)晶器出口溫度場的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 板坯連鑄倒角結(jié)晶器鋼液流動物理模型的建立
    4.1 物理模擬相似原理
    4.2 物理模擬相似比例的確定
    4.3 物理模型的建立
        4.3.1 結(jié)晶器模型的制作
        4.3.2 結(jié)晶器保護渣的確定
    4.4 物理模擬實驗指標
        4.4.1 液面波動的測試指標
        4.4.2 液渣行為的測試指標
        4.4.3 流場顯示
    4.5 物理模擬倒角形狀的選擇
    4.6 本章小結(jié)
5 不同角部結(jié)構板坯結(jié)晶器鋼液流動行為物理模擬研究
    5.1 實驗研究方案
        5.1.1 結(jié)晶器液面波動研究方案
        5.1.2 液渣分布研究方案
        5.1.3 結(jié)晶器內(nèi)流場研究方案
    5.2 倒角尺寸對結(jié)晶器液面波動的影響
    5.3 倒角尺寸對結(jié)晶器液渣分布的影響
    5.4 倒角尺寸對結(jié)晶器流場的影響
    5.5 物理模擬與數(shù)學模擬結(jié)果對比研究
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄
    A. 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀碩士學位期間參與的科研項目



本文編號：3818270