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四机四流小方坯连铸机工艺过程数值模拟与优化

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第一章 引 言

1 .1 课题的目的和意义

1 .2 连铸技术发展概述

1 .3 多流小方坯连铸技术的发展

1 .4 连续铸造技术的优势

1 .5 铸造数值模拟方法

1 .6 本文研究内容

第二章 四机四流小方坯连铸生产工艺

2 .1 小方坯连铸工艺

2 .2 中间包作用

2 .3 结晶器作用

2 .4 结晶器的结构

2 .5 连铸方坯的主要形状缺陷

2 .6 本章小结

第三章 中间包充型过程模拟

3 .1 中间包模拟的基本假设

3 .2 中间包模拟前处理

3 .3 中间包充型过程数值模拟后置处理

3 .4 本章小结

第四章 结晶器充型过程模拟

4 .1 结晶器充型过程模拟的基本假设

4 .2 结晶器模拟过程前处理

4 .3 结晶器充型过程数值模拟后置处理

4 .4 本章小结

第五章 连铸过程生产工艺优化

5 .1生产工艺优化概述

5 .2结晶器工艺优化

5 .3二次冷却优化

5 .4生产操作优化

5.5 07年~09年生产对比分析

5 .6 本章小结

结论

参考文献

致谢

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摘要

随着高效连铸的发展,中间包和结晶器的冶金作用越来越明显。深入了解中间包和结晶器内的钢水充型过程,并据此优化生产工艺,是高效连铸工艺顺行,提高铸坯质量的关键。论文对方坯生产过程中中间包和结晶器的填充和传热过程进行了数值模拟,得出如下主要结论:
  在中间包充型初期,金属液在浇口和凸台下方的速度比较大,但随着充型率(时间)的增加中间包内的金属液流动速度基本上处于稳定状态,且保持极低速的流动状态,中间包在充型过程中起到了缓流减速的作用;金属液在中间包出口处的速度是一个波动值;金属液充型中间包的过程中,热能基本上没有散失,中间包内的金属液基本处于恒温过程,中间包在浇注过程中起到了保温的作用。
  结晶器内金属液的等温面基本呈现一个类似倒锥形的曲面,即结晶器的热中心在结晶器中心靠下部位;结晶器角璧处的金属液处于二维传热面,冷却速度较快,凝固壳层比较厚;面璧处的金属液处于一维传热面,冷却速度较快,凝固壳层比较薄。
  论文从结晶器、二次冷却、生产操作三个方面对生产工艺进行优化调整,结晶器的冷却效果和均匀性,二次冷却的均匀性,拉速和浇铸温度的稳定性均得到提高,从而减少了废品尤其是脱方废品,提高了铸坯质量合格率。

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