中空侧壁定向凝固传热实验分析

发布时间：2017-10-15 02:34

  本文关键词：中空侧壁定向凝固传热实验分析

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【摘要】：定向凝固技术是指在凝固过程中通过对金属液体进行深过冷,使在凝固金属和未凝固金属中建立起沿一定方向的温度梯度,从而使金属液体形核之后能够沿着热流方向相反的方向进行凝固结晶。定向凝固技术可以明显减少横向晶界,获得柱状或单晶组织,提高其高温性能和力学性能。本文根据当前定向凝固钢锭生产状况和空气的绝热性,研究中空侧壁保温定向凝固法生产大单重钢锭的可行性。为进一步提高中空侧壁的保温效果,在中空气隙中插入隔热板,通过设计实验来检验中空侧壁的保温性能和影响参数。实验结果表明:在侧壁加入中空气隙后,外壁温度下降,保温效果明显,在插入隔热板后,外壁温度明显下降,保温效果更加明显。插入一个隔热板时,热平衡时热流量降低约40%~50%。插板数越多,热平衡时热流量越小,保温效果越好,可综合考虑保温要求、生产成本等因素来确定插板数量。对于定向凝固来说,应用中空气隙,侧壁保温效果提高,可以防止钢水在侧壁凝固,提高钢锭的性能。采用中空气隙保温技术,将之应用到冒口设计上,可增大冒口热阻,减小冒口传热,显著提高冒口保温效果,延缓钢液在冒口内凝固时间,从而使冒口体积大大减小,带来显著效益。
【关键词】：定向凝固钢锭 中空侧壁 隔热板 保温效果
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG260
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 1. 绪论8-32
• 1.1 定向凝固的研究现状和应用8-17
• 1.1.1 定向凝固的理论研究现状简述8-9
• 1.1.2 定向凝固技术的应用9-17
• 1.2 大型定向凝固钢锭的发展现状17-26
• 1.3 大单重定向凝固钢板的特点26-29
• 1.4 冒口的发展29-30
• 1.5 课题的研究方法，内容及可行性分析30-32
• 1.5.1 课题的研究方法内容30-31
• 1.5.2 课题的可行性分析31-32
• 2 实验的基础理论32-37
• 2.1 定向凝固传热的基本方式32-36
• 2.1.1 热传导32
• 2.1.2 热对流32-33
• 2.1.3 热辐射33-36
• 2.2 模拟实验的基本原理36-37
• 3 实验方案设计37-43
• 3.1 实验设备及参数37-43
• 4. 实验数据分析43-52
• 4.1 实验数据记录43-46
• 4.2 实验数据处理46-49
• 4.3 优化实验数据处理49-52
• 5. 中空侧壁的传热52-54
• 5.1 中空侧壁的传热分析52
• 5.2 中空模壁的传热量计算52-54
• 6. 结论54-55
• 参考文献55-57
• 附录 实验数据57-65
• 致谢65-66
• 作者简介66-67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 周镇华,李建国,傅恒志;定向凝固技术及其研究进展[J];材料导报;1996年06期

2 梁海春,孙铁光,赵林;改善大钢锭冒口凝固条件的研究[J];一重技术;2005年03期

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本文编号：1034589