特厚板坯结晶器内水口流场及温度场研究

发布时间：2020-07-05 12:09

【摘要】：随着现代工业的发展,以往普通规格的板坯难以满足市场的需要,进一步研发大型连铸机,生产出大断面的铸坯成为亟需解决的问题。由于结晶器内部的流动状态、传热效果、液面波动以及夹杂物存在,严重影响着铸坯的质量,所以对于特厚板坯结晶器内水口流场及温度场的研究具有重要的意义。根据特厚板坯的特点,对连铸机生产过程中所需要的关键工艺参数进行了研究,通过数值模拟,寻找其合适的工艺参数,为板坯的生产提供数据支持。首先,利用Solidworks软件,建立了板坯连铸机结晶器内部铸坯的三维模型,运用VOF模型对四孔水口和五孔水口,在不同浸入深度、不同倾斜角度的流场及其钢渣界面的波动程度进行了研究讨论。其次,利用混合模型分析了结晶器内水口吹氩技术对结晶器内流场以及钢渣界面波动影响。再次,使用FLUENT软件中的熔化凝固模型对铸坯的冷却过程进行了仿真模拟,得到了铸坯凝固时的温度分布和坯壳生长特点。为特厚板坯连铸机的进一步设计提供了理论支持;对浸入式水口的强度做了模拟分析,保证水口安全可靠。最后,使用FLUENT软件中的DPM模块对结晶器内夹杂物的运动情况进行了分析和模拟,研究了夹杂物不同的尺寸、形状、数量、密度和投放位置对夹杂物的清除率的影响。
【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】：TF777;TF341.6
【图文】：

立式连铸机,双流,连铸机

坯连铸机中还包括矩形坯连铸机。在按照连铸铸断面或当量断面积大于200mm 200mm的于 160mm 160mm 的铸坯称为小方坯，矩形[3]。特点式连铸机的铸流轨迹是垂直线，沿机长度的括结晶器、二次冷却装置、拉坯装置及切割铸连续地注入水冷结晶器后，在水冷结晶器内部的铸坯由结晶器下方出口被拉坯机以设定的拉的初凝铸坯经由连铸机二冷区喷水冷却加速凝翻钢斗中，之后钢坯被辊道输到履带运输机，上，由地面辊道将其运输出去，最后由拉钢(或

卷渣,漩涡,表面,钢渣

燕山大学工学硕士学位论文实际操作中各种因素，认为发生卷渣的主要原因是理论计算给出了发生卷渣的临界条件，并提出了解专家对钢渣液面流动状况的的进一步研究，指出由回旋区对钢渣液面冲击强度过大以及由于气泡过多要原因[13-22]。流区对钢渣液面冲击过大引发的卷渣于浸入式水口浸入深度不深并且拉速下降时，水口窄面，这部分流股会向上回流到水口附近，由于流保护渣被卷入到钢液中，被水口处的钢液包裹，进

【参考文献】