連鑄新工藝中鋼坯凝固傳熱模型及應用軟件研究.pdf

1、隨著連鑄技術的發(fā)展，提高連鑄坯產量和質量成為連鑄技術研究的主要問題之一。由于鑄坯產品的質量與鑄坯凝固過程密切相關，而連鑄坯的凝固基本上是在結晶器和二次冷卻區(qū)域內完成的，所以研究結晶器和二冷區(qū)內凝固傳熱對了解鑄坯凝固行為和保證鑄坯質量具有重要的意義。同時也通過開發(fā)新工藝來改善鑄坯內部質量，諸如電磁攪拌、輕壓下等。多年來，人們對鑄坯內部質量的研究主要通過各種實驗、檢測手段以及數值模擬技術完成。隨著計算機技術的發(fā)展，數值模擬技術以成為模擬連鑄

2、過程的一種重要手段。 首先，本文結合漣鋼的生產實際，對薄板坯凝固傳熱過程，進行了機理模型的研究，建立了薄板坯凝固傳熱的二維移動薄片模型。采用有限容積法求解模型方程，并運用等效比熱法處理凝固潛熱，模擬計算了一定工藝條件下的連鑄過程。得到薄板坯內部各點的凝固狀態(tài)和溫度分布情況。并且分析了拉速、過熱度和冷卻水量等因素對連鑄凝固過程的影響。 其次，在薄板坯凝固傳熱模型的基礎之上建立連鑄結晶器喂鋼帶的數學模型。并對一典型喂鋼帶的連

3、鑄工藝進行模擬分析，得到了連鑄坯溫度分布和喂進鋼帶凝固狀態(tài)的曲線。喂進鋼帶改變了結晶器內溫度場的分布和傳統(tǒng)的由表及里凝固方式；鋼帶在結晶器內先凝固后熔化，降低了鋼水過熱度和鑄坯斷面溫度梯度，使的溫度分布更有利于等軸晶結晶過程的進行，有利于鑄坯斷面形核率的提高。同時該模型也給出了鋼帶尺寸、拉速和過熱度等參數對連鑄坯凝固過程的影響，為喂鋼帶工藝的工業(yè)化提供了理論依據。 最后，本文介紹了作者開發(fā)的數值模擬軟件。用Visual Basi