双辊薄带铸轧布流系统优化设计及研究

发布时间：2020-07-01 14:02

【摘要】：双辊薄带铸轧是一种生产工艺高度集中、各工艺参数之间联系复杂的近终型成形技术,生产过程中薄带坯极易出现断带、边裂、表面裂纹、偏析以及力学性能差等问题。研究表明,双辊薄带铸轧布流系统(中间包、分配器及布流器)对以上问题起到重要影响作用。本文采用某厂实验双辊薄带铸轧机尺寸及生产工艺参数,针对铸轧AISI304不锈钢的布流系统进行了优化研究。首先在借鉴传统薄带连铸布流系统优化设计方法的基础上,建立了中间包、分配器及布流器与铸轧熔池的热-流-凝固耦合模型,并对中间包、分配器及布流器分别进行了流场及温度场数值模拟计算及结构优化。第二,利用中间包数值模拟结果,采用正交试验法研究了中间包中加设导流隔墙、堰坝组合、湍流抑制器三种不同的控流除杂方案,通过方差分析并综合考虑中间包控流及除杂效果,对各方案组合进行了优化。第三,通过对比分配器四种不同底部结构的数值模拟结果,确定了分配器最优底部结构。通过对比单浸入式和双浸入式分配器对布流器的布流效果,提出布流式分配器结构并进行结构优化,确定优化后的分配器形式及结构参数。第四,将优化后的分配器、布流器及铸轧熔池建成整体数学模型,在该数学模型的基础上,通过数值模拟结果优化了长槽式布流器的结构参数,并根据长槽式布流器布流缺点,提出斜槽式布流器并进行结构优化,同时分别给出两种布流器的合理的铸轧工艺参数。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333;TG23
【图文】：

示意图,双辊薄带,铸轧,生产流程

第 1 章绪论第 1 章绪论1.1 引言与概论近终型薄带材生产工艺是近现代冶金工业转型发展中一项重大的技术。该技术在保证生产接近产品尺寸要求铸坯的同时，力求减少中间加工环节，节省加工能源、减少贮存并缩短生产周期。在众多近终形薄带材生产工艺中，双辊薄带铸轧技术(Twin-Roll Casting Process)发展尤为显著，取得突破性的进展也尤为突出，该技术的生产流程如下图 1-1 所示：金属熔液从钢包(Ladle)中流入中间包(Tundish)，并通过水口(Nozzle)或布流器(Delivery Device)送入由一对相对旋转并且内部通有冷却水的铸轧辊缝及侧封板形成的熔池中，并在较短的时间内完成工艺中的冷却凝固过程和轧制工艺中的成型过程。

装置图,布流,水模型实验,装置图

第 1 章绪论凝固。对布流器的研究较多，主要分为物理实验研究和究方面，做得比较好是重庆大学的文光华等[47]，动态水模型实验装置（见图 1-7），并考虑到铸轧的影响，采用超声波浪高仪对双辊薄带铸轧熔池又对铸轧熔池自由液面波动及上部钢液的流动状用于实践中，并优化了南钢的双辊铸轧布流系统并对比了圆筒形及槽型布流器，并发现圆筒形布合均匀等特点。上海大学张纬栋等[53]人也采用水不同多孔布流器的布流效果，并优化了熔池内部

【参考文献】