双带式非晶带材连铸熔池流动传热行为研究

发布时间：2020-08-27 17:30

【摘要】：非晶锆合金作为一种新型亚稳材料,因其具有诸多优异的性能而被誉为“世纪材料”。结合非晶锆合金的形成机理,自主设计研发了喷流冷却双带连铸机,以该新型双带连铸机为原型,以布流器及熔池内部的Zr_(41)Ti_(14)Ni_(10)Cu_(12.5)Be_(22.5)合金熔液为研究对象,采用VOF算法考虑了熔池自由液面与外界气体层之间的相互作用,建立熔池三维瞬态热流耦合两相流模型,利用数值模拟的方法对熔池内部流场和温度场的分布规律进行了研究。本文的主要研究内容如下:(1)通过分析熔池三维VOF模型的流场和温度场分布规律,发现该模型能够准确地预测熔池自由液面的波动形状,模拟熔池轴向流场和温度场的分布情况,但传统楔形布流器的端部布流方式并不合理,熔池出现侧封区液面波动剧烈且出口处边部温度过高的现象。针对上述问题,开发出一种新型布流器,从流场和温度场两方面验证了新型布流器的合理性。(2)以新型布流器熔池三维模型为研究对象,考察了布流器水口倾角、水口浸入深度和布流器长度对熔池流动传热特性的影响规律,为双带连铸布流器工艺参数的设计提供指导。(3)以熔池自由液面最大波动幅值和熔池出口处轴向最大温差作为评价指标,通过正交模拟试验,获得布流器工艺参数最优组合方案:布流器长度为130mm,水口倾角为30°,水口浸入深度为25mm;布流器各因素对评价指标的影响程度从大到小依次为:布流器水口浸入深度＞布流器水口倾角＞布流器长度。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG23
【图文】：

燕山大学工学硕士学位论文主要包括双侧型水口、牛鼻型水口，该种浇注工艺中，水口浸入熔池内部进行浇注，可以有的冲击，降低熔池自由液面的波动程度。目前。主要应用于双带连铸连轧等宽幅铸轧工艺中，水口工艺，在进一步减小熔池液面波动的同时流，有利于熔池内部金属液的均匀分配，促使章在建立熔池流动传热三维模型时，采用楔形

几何模型

自由液面下凹区(波谷)对应的液面波动速度最大，大概为 0.25m/s。为了更细致的分析熔池轴向各个位置处的熔液流动特点，在熔池轴向分别取距离对称面 0mm、40mm 以及 75mm 的 3 个不同纵向截面处的流场分布如图 3-10 所示。a) 截面位置示意图 b) 截面 1 流场分布截面1截面2截面3

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本文编号：2806401