水渣铁生产铸铁件的消失模铸造工艺及模拟

发布时间：2017-08-19 17:30

  本文关键词：水渣铁生产铸铁件的消失模铸造工艺及模拟

  更多相关文章： 消失模铸造 水渣铁 铸铁件 ProCAST 数值模拟

【摘要】：消失模铸造作为一种近净型清洁生产技术,具有很好的发展前景。近年来消失模铸造技术在铸钢和镁铝合金方面的应用比较广泛,但在铸铁方面的应用和研究较少。为研究消失模铸造模拟技术在铸铁方面的应用,促进消失模铸造技术的发展,本文介绍了一种利用水渣铁炼铁直接生产灰铁铸件的消失模铸造工艺方法,并对采用此法生产的消失模灰铁铸件进行了金相分析和力学性能实验。然后使用Pro_E软件对铸件、浇注系统及冒口等进行了三维建模,利用ProCAST和Visual Environment软件作为铸造过程数值模拟仿真工具对水渣铁生产灰铁铸件过程中的金属液充型及凝固进行仿真分析。探讨了水渣铁炼铁生产灰铁消失模铸件顶注式和底注式浇注系统下的数值模拟,模拟结果和试制结果表明铸件存在缩孔缩松和夹渣缺陷。针对此问题本文提出阶梯式的改进方案,通过模拟可知铸件缩孔缩松和夹渣基本上得到了解决,而且完全能满足铸件的使用性能要求。并得出以下结论:1、开发一种利用水渣铁炼铁生产灰铁铸件的新工艺方法,通过此方法利用水渣铁生产消失模铸件可缩短生产周期、降低生产成本、提高生产效率。2、通过实验可知利用水渣铁炼铁生产的灰铁消失模铸件在金相组织和力学性能上完全达到标准灰铁的要求。3、使用ProCAST软件对利用水渣铁炼铁直接生产(HT150)底架铸件的试制方案进行模拟分析,模拟结果可知底注式浇注工艺方案易出现明显的缩孔缩松缺陷、顶注式工艺方案有夹渣缺陷并通过试制对此进行了验证。4、基于ProCAST的模拟和试制方案的对比对铸件消失模生产工艺进行优化提出使用阶梯式浇注工艺方案,通过试制表明阶梯式浇注工艺方案近能有效减小铸件内部缩孔缩松而且可以解决铸件夹渣问题。
【关键词】：消失模铸造 水渣铁 铸铁件 ProCAST 数值模拟
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG249.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-24
• 1.1 课题的背景与意义9-12
• 1.1.1 消失模铸造工艺特点9-12
• 1.2 消失模铸造的历史发展进程以及国内、国外发展概况12-16
• 1.2.1 消失模铸造历史发展进程12-13
• 1.2.2 国外消失模铸造发展概况13-15
• 1.2.3 消失模铸造在国内发展概况15-16
• 1.3 水渣铁及灰铸铁消失模铸造概况16-20
• 1.3.1 水渣铁炼铁生产消失模铸件的简介16-17
• 1.3.2 灰铁消失模铸件的概述17-20
• 1.4 铸造模拟仿真技术研究的发展进程20-22
• 1.5 论文的主要研究内容22-23
• 1.6 本章小结23-24
• 第2章 消失模铸造模拟理论及软件应用24-40
• 2.1 消失模铸造法理论24
• 2.2 消失模充型特性概述24-30
• 2.2.1 消失模铸造充型过程的影响因素25-27
• 2.2.2 消失模铸造充型过程的数值模型的建立及求解27-30
• 2.2.3 消失模铸造充型的数值模拟方法介绍30
• 2.3 消失模凝固模拟基本理论30-34
• 2.3.1 消失模凝固特性概述30-31
• 2.3.2 消失模凝固过程热量的传输31-32
• 2.3.3 潜热的处理32-33
• 2.3.4 消失模铸造凝固过程数值模型的求解方法33-34
• 2.4 消失模铸造模拟软件简介(PROCAST及VISUAL ENVIRONM ENT简介)34-35
• 2.5 基于PROCAST的消失模模拟的前处理35-39
• 2.6 本章小结39-40
• 第3章 利用水渣铁炼铁生产消失模铸铁件的方法40-55
• 3.1 利用水渣铁炼铁生产灰铁消失模铸件的工艺40-41
• 3.2 利用水渣铁炼铁生产灰铁消失模铸件的步骤41-42
• 3.3 利用水渣铁炼铁生产灰铁铸件的优点42-43
• 3.4 利用水渣铁炼铁生产灰铁铸件的实际应用及性能分析43-54
• 3.4.1 利用水渣铁炼铁生产灰铁铸件的实例43-44
• 3.4.2 利用水渣铁炼铁直接生产的HT150铸件金相分析44-45
• 3.4.3 利用水渣铁炼铁直接生产的HT150铸件力学性能分析45-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第4章 利用水渣铁炼铁生产灰铁铸件的消失模铸造工艺及模拟55-70
• 4.1 灰铁承压件铸造工艺性能分析55
• 4.2 灰铁底架试制工艺方案的确定及生产过程的数值模拟55-58
• 4.2.1 试制工艺方案的确定55-57
• 4.2.2 几何模型的建立57
• 4.2.3 网格模型的建立57-58
• 4.2.4 热物理模型的建立58
• 4.3 试制工艺模拟结果及分析58-65
• 4.3.1 底注式试制工艺的充型、凝固模拟58-62
• 4.3.2 顶注式试制工艺的充型、凝固模拟62-65
• 4.4 灰铁底架试制改进工艺方案及模拟65-69
• 4.4.1 底注式改进工艺的方案的确定65
• 4.4.2 改进工艺的方案的模拟及结果分析65-68
• 4.4.3 阶梯式浇注方案的实际生产结果68-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第5章 总结和展望70-72
• 5.1 总结70
• 5.2 展望70-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 附录A 科研成果及参与项目情况76

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 罗茜,刘强,范淑辉;渣铁冶炼炉污染治理的研究[J];西昌师范高等专科学校学报;2003年02期

2 申波;炉缸内渣铁是否存在分层界面[J];炼铁;1988年03期

3 吴胜利;;高炉下渣铁在转炉提钒中的应用[J];中国资源综合利用;2014年01期

4 符寒光;;钨渣铁合金在铸造生产中的应用[J];中国钨业;1994年03期

5 ;专利信息[J];宝钢技术;2012年05期

6 张波;李春龙;姜茂发;;熔分过程中铌、磷在渣铁两相间的分配比[J];东北大学学报(自然科学版);2014年07期

7 姜国钰;安钢渣铁站计算机联锁控制方案优化分析[J];冶金信息导刊;1998年05期

8 刘清才;;高钛渣起泡性与渣铁形成的相互关系[J];四川冶金;1988年01期

9 刘均会;炉前渣铁温度测定分析[J];包钢科技;1986年02期

10 蔡敬民;陈胜香;熊先平;邹尚彬;李必顺;;武钢高炉炉前渣铁沟及英巴沟嘴改造[J];武钢技术;2012年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 宋强;;顶置外热风冲天炉渣铁回用[A];第8届中国铸造科工贸大会论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 章鹰;宝钢股份“短流程回收处理技术”创效近千万[N];中国冶金报;2005年

2 本报记者 郭丹;高炉没变大 产出变多了 消耗变少了[N];本溪日报;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李祖福;水渣铁生产铸铁件的消失模铸造工艺及模拟[D];湘潭大学;2015年

，

本文编号：702026