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双辊铸轧薄带钢数值模拟的研究

作　者: 王成建
导　师: 邱以清
学　校: 东北大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 双辊铸轧薄带钢有限元分析温度场流场中间包
分类号: TG335.56
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 56次
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内容摘要

近些年,双辊铸轧薄带钢作为一项低能耗、短流程、低成本的新型技术,受到全世界钢铁业的关注,取得了令人瞩目的进展。在双辊铸轧薄带钢工艺过程中,工艺参数控制范围窄,需要应用计算机模拟技术对其凝固过程进行数值模拟,借此获得优化的工艺参数指导生产,尽快投入到工业化生产。本文选择双辊铸轧薄带钢凝固过程为研究课题,对双辊铸轧薄带钢凝固过程中熔池内钢液流动、传热和凝固过程以及铸轧中间包内钢液流动行为进行数值模拟。研究得到的结果对于该技术的工业化应用具有理论意义和实用价值。本文利用ANSYS商业软件对双辊铸轧薄带钢过程中的关键问题进行系统研究,取得了预期的研究成果。本文的主要工作和创新研究结果如下:根据双辊铸轧薄带钢工艺的特点,建立了能够描述双辊铸轧过程中的湍流流动、传热和凝固过程的控制方程。对固相率、凝固潜热和湍流粘度等关键问题进行了处理,给出了描述湍流流动的统一方程。采用二维流场有限元分析理论对铸轧中间包流场进行数值模拟。给出了中间包结构形状、浇注速度、液面高度等参数对熔池内流场的影响规律。采用二维流热耦合有限元分析理论对双辊铸轧薄带钢凝固过程中流场和温度场进行了数值模拟。首次延长问题研究的区域,利于湍流的充分发展。给出了浇注温度、铸轧速度、熔池液面高度、出口厚度等参数对熔池内流场和温度场的影响规律。利用不锈钢铸带出口表面温度的实验结果与数值模拟结果进行比较,初步验证了数值模拟结果的正确性。

双辊铸轧薄带钢数值模拟的研究

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