文档介绍：内蒙古科技大学
硕士学位论文
小方坯连铸结晶器铜管锥度研究
姓名:王建刚
申请学位级别:硕士
专业:钢铁冶金
指导教师:董方
20090608
要摘模型,计算出结晶器铜管的变形,并在此基础上设计了结晶器的最佳锥度。凝固的影响,研究表明,结晶器出口处铸坯温度随拉速的增大而升高,坯壳随拉速的增大而减薄,坯壳收缩量随拉速的增大而减小;拉速对铸坯的应力应变有很大的影响,对应力的影响程度要大于应变;过热度从℃提高到℃时,铸坯温对结晶器铜管温度场和变形进行了模拟计算,结果表明结晶器铜管的热面和最后综合铸坯的收缩和结晶器的变形,得到了结晶器铜管的合理锥度,研究表明,在结晶器铜管锥度设计中必须考虑铜管和铸坯的相互作用,铜管变形对结晶器锥度影响较大。拉速对结晶器铜管锥度的影响较大,对比不同拉速下同一钢关键词:小方坯连铸,结晶器铜管锥度,优化设计随着连铸技术的进步和对产品质量要求的提高,结晶器锥度的优化设计已被越来越多的学者和生产者所关注。本文利用大型通用有限元软件捎糜限元方法对脚鹘峋魍艿淖抖冉辛擞呕紫冉⒍俏忍攘︸合模型,模拟计算铸坯在结晶器中的凝固收缩;通过建立三维的结晶器热力耦合对结晶器中铸坯凝固过程进行了数值模拟计算,比较了拉速和过热度对铸坯度稍有增加,坯壳收缩量影响较小,坯壳减薄。冷面温度随拉速的提高而增大,铜管的变形量也随拉速的提高而增大;过热度从℃提高到℃时,结晶器铜管热面温度稍有增加,冷面温度基本不变,对结晶器铜管变形影响很小。种结晶器铜管的锥度发现,较大的拉速需要较小的锥度,而拉速较小时其需要较大的锥度。比较不同过热度下结晶器的锥度,发现过热度对锥度的影响较小。对比结晶器铜管壁面中央和角部的锥度发现,在铜管上部区域角部锥度明显大于中心的锥度,下部区域锥度差别较小。内蒙古科技大学硕士学位论文
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签名:至壅掌冢嘭‘堑多独创性说明关于论文使用授权的说明本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特,;员曜⒑椭滦坏牡方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ裱斯娑
言引连铸是炼钢领域内发展最快的技术之一,早在世纪中期美国人塞勒斯年⒗的年陀⒐吮慈年驮岢龉阶⒁禾褰鹗舻纳当于年的丁=兰甏院螅际跞涨鞒墒臁暌恍┓我国是连铸技术发展较早的国家之一,早在世纪年代就已开始研究和工业暌岳矗际醴⒄购芸欤绕涫墙改昝磕炅鞑吭黾结晶器是连铸机的核心部件,完成将高温钢液初步凝固成形的任务。在结晶器中,壳的不断向下运动温度逐渐降低,厚度逐渐增加,硬度逐渐增大。坯壳由于降温收缩和结晶器的热膨胀而脱离结晶器壁,在坯壳与结晶器壁间出现气隙,随后坯壳在高温钢液的回热和静压力的双重作用下又被重新推回结晶器。可见,在连续铸钢过程中,成一层均匀且有一定厚度和强度的坯壳,以抵抗钢液静压力的作用,%/,以减小气隙厚度,改善冷却条件,提高拉坯速度和产品质量。因而锥度是结晶器的最重要设计参数,它对提高产品的质量和产量均具有重大意义。想,并用于低熔点有色金属的浇注;但类似现代连铸设备的建议是由美国人亚瑟年偷鹿舜髀年岢隼吹摹甏植饺肓斯ひ瞪锥危世纪年代末,世界连铸机总数已愈嗵ǎ璞改芰蚨帧兰年代,世界范围的两次能源危机促进了连铸技术的大发展,提高了连铸机的生产能力,改善了铸坯的质量,扩大了品种。到年,连铸坯的产量已逾诙郑达国家连铸比的统计:%,德国为。ィü%。目前连铸技术的开发和应用已成为衡量一个的标志【。试验工作。从万吨。到年,我国的连铸比达到了.%【。钢液由于受到水冷器壁的强烈冷却很快在弯月面处形成薄弱的新生坯壳,随着新生坯铸坯与结晶器间气隙的形状和厚度都是动态的,结晶器中坯壳的生长和热流的分布也都是不均匀的。高速连铸的关键技术是使高温钢液在通过结晶器内腔的很短时间内形故。为适应铸坯在结晶器内的收缩变形和结晶器自身的热变形,结晶器内腔带有锥度,内蒙古科技大学硕士学位论文
南鬃凼钢液在结晶器内的凝固凝固壳与其内钢液的固液界面是不齐的,呈现出相当程度的凹凸不平。导致固液赛面这种不规则形状的原因,如图所示的那样,