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《板坯連鑄結(jié)晶器傳熱行為的理論分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、．^'●一東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要板坯連鑄結(jié)晶器傳熱行為的理論研究摘要結(jié)晶器是連鑄機(jī)中最重要的組成部分，其傳熱行為直接控制著鋼液的初始凝固過程，決定著連鑄坯的表面質(zhì)量。探索結(jié)晶器的傳熱機(jī)理與規(guī)律對改善結(jié)晶器銅板的工作條件，更好地實(shí)現(xiàn)漏鋼預(yù)報(bào)，以及對復(fù)雜的鑄坯表面質(zhì)量的診斷和預(yù)報(bào)工作都有著極其重要的作用。由于檢測手段和現(xiàn)場生產(chǎn)條件的局限性，實(shí)際生產(chǎn)中很難通過實(shí)測手段直接獲得結(jié)晶器熱流和銅板溫度分布等傳熱信息。因此，如何正確掌握連鑄結(jié)晶器的傳熱行為以保證連鑄過程順行就顯得尤為重要。為此，本文以常規(guī)板坯連鑄結(jié)晶器為研究對象，根據(jù)結(jié)晶器保護(hù)渣動(dòng)量和
2、質(zhì)量守恒，建立了描述連鑄結(jié)晶器三維傳熱過程的數(shù)學(xué)模型，對板坯結(jié)晶器的傳熱行為進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，主要研究內(nèi)容和已獲得的結(jié)果如下：(1)首先建立保護(hù)渣動(dòng)量、質(zhì)量守恒以及結(jié)晶器穩(wěn)態(tài)傳熱的數(shù)學(xué)模型，采用循環(huán)反推算法獲得符合實(shí)測值的連鑄坯表面溫度計(jì)算值，進(jìn)而得到結(jié)晶器銅板熱面沿高度方向的熱流密度分布。(2)采用上述方法所確定的熱流密度作為邊界條件，建立了結(jié)晶器銅板三維傳熱數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行數(shù)值模擬研究，模擬結(jié)果表明：沿結(jié)晶器壁長度方向，窄面溫度大于寬面溫度，且距彎月面25mm處銅板熱面溫度最高；鎳層連接處，銅板熱面溫度有較大的回升。此外，結(jié)晶器出口約
3、60mm范圍內(nèi)，銅板熱面溫度也有一定程度的回升。結(jié)晶器銅板溫度場沿寬度方向溫度分布不均勻，溫度呈波浪式分布，兩組水縫問的溫度比水縫分布區(qū)溫度高。(3)建立了結(jié)晶器內(nèi)凝固坯殼的二維傳熱數(shù)學(xué)模型，模擬結(jié)果表明：連鑄坯中心溫度和表面溫度均呈減小趨勢，但鑄坯中心溫度降低幅度較小，僅IO。C左右。寬面表面溫度的降低幅度比窄面大，窄面表面中心溫度從1548。C降低至1307℃，寬面表面中心溫度從1548℃降低至1223℃。鑄坯寬面的坯殼厚度在整個(gè)結(jié)晶器高度方向上都大于窄面的坯殼厚度，出結(jié)晶器時(shí)鑄坯寬面坯殼厚度約為12mm，鑄坯窄面坯殼厚度約為lOmm。
4、(4)對結(jié)晶器保護(hù)渣、冷卻結(jié)構(gòu)參數(shù)等影響結(jié)晶器內(nèi)熱行為因素的研究表明：沿結(jié)晶器高度方向，固態(tài)渣膜厚度逐漸增加，一定拉速下減小保護(hù)渣的消耗量會增大結(jié)晶器上部的熱流；熱流密度和銅板溫度隨著拉速的增加逐漸增加，拉速每增加0．2m／min，熱面溫度增大lO℃左右；銅板厚度每減少5mm，熱面最高溫度相應(yīng)降低30℃左右；水槽．III·東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要深度每增加3mm，熱面溫度平均降低13。C；隨著拉速增大，鑄坯內(nèi)溫度逐漸增大，坯殼厚度減小，拉速每增加0．2m／min，鑄坯表面溫度升高8。C左右，鑄坯中心溫度升高I。C左右，液相線向鑄坯中心移動(dòng)約
5、2．5mm，固相線向鑄坯中心移動(dòng)約1．5mm，坯殼厚度減少約1．5mm。關(guān)鍵詞：板坯連鑄；結(jié)晶器；傳熱；理論研究．．IV．．^TheoreticalStudyonHeatTransferBehaviorinSlabContinuousCastingMoldAbstractMoldisimportantpartsofcontinuouscastingmachine，sinceitsthermalbehaviorcontrolstheinitialsolidificationprocessofmoltensteelthataffectssurf
6、acequalityoftheslabdirectly．Itisimportanttohaveanin-depthunderstandingthemoldthermalbehaviorsforimprovingtheworkingconditionsofcontinuouscastingmold，realizingbreakoutpredictionpreciselyanddiagnosisandpredictionofmoresophisticatedslabsurfacequalityproblems·Duetothelackoftes
7、tingmeansandtherestrictionoflocalprocessconditions，itisdifficulttoobtainthedistributionofheatfluxandtemperaturefieldinthemold．Sograspingcorrectthermalbehaviorsofthemoldtoensuresafecontinuouscastingisveryimportant．Accordingtomomentumandmassconservationofmoldslagandsteadyhea
8、ttransferinthemold，thisresearchcarriedoutamethodtodefineheatfluxoftheusualslabcontinuousc
