纳米折射保温板对40t单流中间包保温性能的影响研究

发布时间：2020-05-15 11:35

【摘要】：中间包保温技术是现代钢铁生产流程提高连铸生产效率、改善铸坯质量的重要手段之一。纳米折射保温板因独特的纳米多孔结构和表层铝箔材质,使其具有极低的导热系数、良好抗压缩及抗高温粉化性能。因此,研究纳米折射保温板对中间包包壳散热及钢液温度的影响,可为纳米折射保温板的推广应用奠定理论基础。以连铸过程中间包包壁传热及钢液传热现象为研究内容,以40t单流中间包为研究对象,应用经验公式得到中间包包壳表面对流换热系数的边界条件,建立了二维中间包有限元瞬态模型,分析了保温层厚度和热物理性能对中间包包壳温度的影响,在此基础上设计了最佳保温材料及厚度,并进行了工业应用实验;通过建立三维中间包有限体积瞬态模型,分析了纳米折射保温板中间包整体温度场分布,并与传统陶瓷纤维毡中间包进行对比分析。得到以下主要结论:(1)3mm-M950纳米折射保温板中间包包壳温度随时间的变化曲线在t=230min附近出现一个拐点,随着时间的增加变化曲线逐渐趋近于直线;当纳米折射保温板的厚度大于6mm时,中间包包壳温度随时间变化的曲线上的拐点开始逐渐放缓,厚度每增加1mm对中间包包壳的温度影响由原来的19K变成6.6K,当厚度在6~14mm之间时,厚度每增加1mm对中间包包壳温度的影响为5~6K之间;(2)现有中间包的最佳保温材料及厚度为14mm-M950纳米折射保温板,该中间包包壳温度最低为427.3K,与14mm陶瓷纤维毡中间包相比降低了102.1K;具有普通14mm陶瓷纤维中间包同等保温效果的M950纳米折射保温板的厚度为3mm,厚度减少了11mm;(3)中间包的最低钢液温度区域为中间包角部,与陶瓷纤维毡中间包相比,14mm-M950纳米折射保温板中间包最低温度区域的温度提高了5K,大大提高了中间包内钢液温度稳定性。
【图文】：

量是钢铁工业的核心，现代化工业对钢铁产品质量提的强度、韧性和加工性能等性能也日趋严格[1-2]。随着对连铸过程钢液温度控制提出了更高的要求，，稳定的证炼钢——连铸生产效率和铸坯质量稳定的关键因素器前的最后一个能影响钢液温度与质量的容器，这就更高的要求。良好的中间包保温性能不仅可以降低冶还能降低包壳散热，从而降低生产成本、提高中间包间包保温性能的研究对控制中间包内钢液温度的稳定金接受钢包钢液并向结晶器注入，且有稳定钢液，减轻搅动作用[9]。控制中间包内钢液温降以实现恒拉速恒研究的发展重点。图 1.1 为连铸流程图。

图 1.2 为热电偶的安装示意图 连铸过程中中间包内不同深度的钢液温度随时间变化曲的温度；2-中层钢液温度；3-上层钢液温度；4-下层钢液以看出：1）中间包内钢液中上部温度在浇注过
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF777

【参考文献】

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本文编号：2664967