結(jié)晶器對于改善連鑄坯質(zhì)量具有十分重要的作用,為了更好地實現(xiàn)結(jié)晶器的冶金功能,必須在結(jié)晶器內(nèi)保持合理的鋼液流動行為并且避免卷渣。因此研究和控制結(jié)晶器內(nèi)的流場和液面波動對于提高鑄坯表面質(zhì)量進而提高鋼材質(zhì)量意義重大。本論文以首鋼京唐的板坯連鑄結(jié)晶器(斷面為1124mm×242mm)為研究對象,以連鑄板坯結(jié)晶器內(nèi)液面波動及卷渣為研究目標(biāo),通過物理和數(shù)值模擬,系統(tǒng)研究了連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動及卷渣行為。通過水模型正交實驗對板坯連鑄工藝參數(shù)和水口結(jié)構(gòu)參數(shù)對液面波動影響顯著程度進行了分析評價,系統(tǒng)地研究了拉速、水口浸入深度、水口傾角對水口出口射流沖擊深度、液面波動和卷渣特征的影響。進而建立了描述結(jié)晶器內(nèi)流體流動和液面波動的VOF模型,采用k-ε湍流模型和VOF法對結(jié)晶器流場動和液面波動行為進行數(shù)值模擬研究,獲得了浸入式水口浸入深度對結(jié)晶器內(nèi)液面波動行為的影響。通過本論文的研究得出以下結(jié)論：(1)在本實驗條件下以沖擊深度為考察指標(biāo)時,浸入深度影響最為顯著、水口傾角次之,最后為拉速；對于液面波動為考察目標(biāo)時,拉速變?yōu)橛绊懽顬轱@著、水口傾角次之,而浸入深度的影響變?nèi)酢?2)實驗研究了拉速、插入深度、水口傾角...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 連鑄發(fā)展的趨勢和目標(biāo)
    1.2 結(jié)晶器內(nèi)渣金界面行為與鑄坯質(zhì)量的關(guān)系
    1.3 本文的主要研究意義及主要內(nèi)容
第2章 文獻綜述
    2.1 連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動行為的研究
        2.1.1 連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動行為的基本特征
        2.1.2 連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動行為的影響因素
    2.2 連鑄結(jié)晶器內(nèi)卷渣行為的研究進展
        2.2.1 連鑄結(jié)晶器內(nèi)卷渣的影響因素
        2.2.2 連鑄結(jié)晶器內(nèi)卷渣的主要類型
        2.2.3 連鑄結(jié)晶器內(nèi)卷渣的研究狀況
第3章 物理模擬的研究
    3.1 物理模型的建立
        3.1.1 幾何相似
        3.1.2 動力相似
    3.2 實驗設(shè)備
    3.3 測試方法
    3.4 研究方案
    3.5 正交實驗
        3.5.1 正交實驗的實驗結(jié)果
        3.5.2 數(shù)據(jù)的處理和優(yōu)化
        3.5.3 單因素對連鑄結(jié)晶內(nèi)鋼液流動的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 數(shù)值模擬的研究
    4.1 數(shù)學(xué)模型的建立
        4.1.1 所用模型的選擇
        4.1.2 界面行為的控制方程
        4.1.3 計算條件
        4.1.4 求解方法和收斂條件
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 結(jié)晶器內(nèi)流場特征
        4.2.2 結(jié)晶器內(nèi)液面的波動行為
        4.2.3 浸入深度對液面波動行為的影響
    4.3 小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡介
論文包含圖、表、公式及文獻



本文編號：3868706