学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

方坯结晶器冶金行为数学物理模拟研究

作　者: 靳舜尧
导　师: 于永新
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 运筹学与控制论
关键词: 连铸结晶器数学模拟物理模拟速度场温度场
分类号: TF777
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 30次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着连铸技术的发展和优化，对铸坯的质量要求越来越高，结晶器是连铸机中最为重要的一个部分，其内部钢液的流动及温度变化状态直接影响着铸坯的质量，最普遍的研究方法为物理模拟和数值模拟。水口参数会对流场和温度场造成影响；此外，操作不当会使水口反生偏转，水口偏移对流程和温度场也有影响。本论文针对方坯连铸结晶器中钢液的紊流流动特征，并采用三维有限元软件，利用均相流等模型，以某厂380×280的方坯结晶器为原型，建立了方坯结晶器内钢液液流动及温度的数学模型。模拟计算了拉坯速度、水口浸入深度以及水口不对中对结晶器内钢液流动及温度的影响。基于相似原理，采用1：1的物理模型，模拟了方坯连铸结晶器内的冶金行为，通过采用DJ800水工数据采集系统对液面波动等进行了定量测量。结合流场显示研究了方坯连铸结晶器内钢液的流动机理，研究了各工艺参数，即水口类型、浸入深度、水口倾角、拉速等，对钢液冶金行为的影响。研究结果表明：拉坯速度及水口浸入深度只是改变了结晶器内流场的流动强度和冲击深度，不会从本质上改变钢液的流动形式。水口不对中会使得高速、高温区域距离器壁过近，会造成流场和温度场的不对称，会直接造成铸坯质量下降。不同水口直径对流场影响较小，对温度场影响较大。

全文目录

中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1. 绪论  9-13
  1.1 我国连铸工艺的发展状况  9-10
    1.1.1 我国连铸技术的发展  9-10
    1.1.2 发展方向  10
  1.2 方坯连铸的优势  10-11
  1.3 结晶器冶金学的研究内容  11
  1.4 结晶器内的温度场模拟  11
  1.5 本文的研究目的及内容  11-13
    1.5.1 研究目的  11-12
    1.5.2 研究内容  12-13
2. 结晶器冶金行为水模实验研究  13-24
  2.1 实验原理  13-14
  2.2 试验方法和实验设备  14-17
  2.3 实验方案  17-18
  2.4 实验结果  18-23
    2.4.1 不同浸入深度的波动实验结果  18-19
    2.4.2 水口浸入深度对卷渣的影响  19-20
    2.4.3 冲击深度实验结果  20-21
    2.4.4 拉速变化对波动高度的影响  21
    2.4.5 水口不对中对波动的影响  21-22
    2.4.6 流场显示实验结果  22-23
  2.5 小结  23-24
3. 结晶器冶金行为数学模拟研究  24-57
  3.1 结晶器数学模型  24-29
    3.1.1 方坯结晶器模型及网格划分  24-25
    3.1.2 流动及温度数学模型  25-27
    3.1.3 数学模拟的边界条件  27
    3.1.4 数学模拟的物性参数  27-28
    3.1.5 数学模型的验证  28-29
  3.2 流场的数学模拟结果  29-47
    3.2.1 拉坯速度不同对速度场的影响规律  29-35
    3.2.2 水口偏角对速度场的影响规律  35-40
    3.2.3 水口不对中对速度场的影响规律  40-45
    3.2.4 水口浸入深度对速度场的影响规律  45-47
  3.3 温度场的数学模拟结果  47-55
    3.3.1 不同水口直径对温度场的影响规律  47-49
    3.3.2 水口偏角对温度场的影响  49-55
  3.4 小结  55-57
4. 结论  57-58
参考文献  58-60
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  60-61
致谢  61-62
作者简介  62-63

方坯结晶器冶金行为数学物理模拟研究

内容摘要

全文目录

相似论文