D36板坯连铸二冷工艺研究
发布时间：2020-11-02 07:37
在连铸工艺中,二次冷却效果的好坏对连铸坯的质量有重要的影响。通过研究铸坯在二冷区内的形成过程,分析工艺条件对铸坯质量的影响,进而提出优化改进方案。为了研究铸坯鼓肚现象,在ANSYS软件中采用纵向切片法建立二维模型。以D36钢为研究对象,模拟了铸坯的传热及凝固过程,得出了铸坯温度场、坯壳表面温度变化、坯壳厚度变化、热流密度变化、鼓肚量变化、坯壳第一主应力、坯壳等效应力。结果表明,在拉速为1.0m/min、浇铸温度为1560℃、比水量为0.84L/kg时,铸坯液芯长度为11.45m,铸坯在零段位置上存在102℃的返温区,并且在足辊段出现2.599mm的鼓肚量。沿着拉坯方向,铸坯的形变和应力呈下降趋势。通过对不同工艺条件的对比发现,拉速越快、浇铸温度越高、比水量越小,坯壳表面温度越高、坯壳厚度越薄、热流密度越大,鼓肚量越大。相比于浇铸温度、比水量,拉速对坯壳表面温度、厚度、热流密度、鼓肚量等影响更大。优化了二冷配水制度,将铸坯在拉速为1.0m/min时的比水量由原来的0.84L/kg增加到0.88L/kg,铸坯质量有了明显的好转。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TF777.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第1章 文献综述
1.1 D36船板钢
1.1.1 D36钢简介
1.1.2 船板钢中微量元素的作用
1.2 连铸发展概况
1.2.1 连铸发展的历史
1.2.2 我国连铸现状及未来发展
1.3 二冷区对板坯连铸的影响
1.3.1 二冷区对连铸生产效率的影响
1.3.2 二冷区对板坯质量控制的影响
1.4 凝固过程的传热特点
1.4.1 铸坯凝固过程传热概述
1.4.2 二冷区传热因素
1.5 连铸板坯鼓肚变形现象的研究
1.5.1 鼓肚现象对连铸机和连铸生产的影响
1.5.2 国内外对铸坯鼓肚变形的研究现状
第2章 板坯数学模型建立与分析
2.1 数学模型的建立
2.1.1 凝固过程传热数学模型
2.1.2 数学模型的假设
2.1.3 模型建立及网格划分
2.1.4 初始条件
2.1.5 边界条件
2.1.6 凝固潜热
2.1.7 时间步长的确定
2.2 热－力物性参数的选取
2.2.1 热学物性参数
2.2.2 力学物性参数
2.3 模型准确性的验证
2.4 小结
第3章 板坯热-力耦合模拟结果分析
3.1 工艺条件
3.2 铸坯传热分析
3.2.1 铸坯温度场
3.2.2 铸坯表面温度
3.2.3 坯壳厚度的分布
3.2.4 热流密度的分布
3.3 坯壳应力分析
3.3.1 坯壳第一主应力分析
3.3.2 坯壳等效应力的分析
第4章 工艺参数对坯壳凝固的影响
4.1 拉速对坯壳凝固的影响
4.1.1 拉速对坯壳温度的影响
4.1.2 拉速对坯壳厚度的影响
4.1.3 拉速对热流密度的影响
4.1.4 拉速对液芯长度的影响
4.1.5 拉速对鼓肚量的影响
4.2 浇铸温度对坯壳凝固影响
4.2.1 浇铸温度对坯壳温度的影响
4.2.2 浇铸温度对坯壳厚度的影响
4.2.3 浇铸温度对热流密度的影响
4.2.4 浇铸温度对液芯长度的影响
4.2.5 浇铸温度对鼓肚量的影响
4.3 比水量对坯壳凝固影响
4.3.1 比水量对坯壳温度的影响
4.3.2 比水量对坯壳厚度的影响
4.3.3 比水量对热流密度的影响
4.3.4 比水量对液芯长度的影响
4.3.5 比水量对鼓肚量的影响
第5章 板坯二冷工艺优化
5.1 二冷配水制度对铸坯凝固的影响
5.1.1 二冷配水的优化
5.1.2 坯壳表面温度对比
5.1.3 优化前后鼓肚量变化
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集
【参考文献】
本文编号：2866757
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TF777.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第1章 文献综述
1.1 D36船板钢
1.1.1 D36钢简介
1.1.2 船板钢中微量元素的作用
1.2 连铸发展概况
1.2.1 连铸发展的历史
1.2.2 我国连铸现状及未来发展
1.3 二冷区对板坯连铸的影响
1.3.1 二冷区对连铸生产效率的影响
1.3.2 二冷区对板坯质量控制的影响
1.4 凝固过程的传热特点
1.4.1 铸坯凝固过程传热概述
1.4.2 二冷区传热因素
1.5 连铸板坯鼓肚变形现象的研究
1.5.1 鼓肚现象对连铸机和连铸生产的影响
1.5.2 国内外对铸坯鼓肚变形的研究现状
第2章 板坯数学模型建立与分析
2.1 数学模型的建立
2.1.1 凝固过程传热数学模型
2.1.2 数学模型的假设
2.1.3 模型建立及网格划分
2.1.4 初始条件
2.1.5 边界条件
2.1.6 凝固潜热
2.1.7 时间步长的确定
2.2 热－力物性参数的选取
2.2.1 热学物性参数
2.2.2 力学物性参数
2.3 模型准确性的验证
2.4 小结
第3章 板坯热-力耦合模拟结果分析
3.1 工艺条件
3.2 铸坯传热分析
3.2.1 铸坯温度场
3.2.2 铸坯表面温度
3.2.3 坯壳厚度的分布
3.2.4 热流密度的分布
3.3 坯壳应力分析
3.3.1 坯壳第一主应力分析
3.3.2 坯壳等效应力的分析
第4章 工艺参数对坯壳凝固的影响
4.1 拉速对坯壳凝固的影响
4.1.1 拉速对坯壳温度的影响
4.1.2 拉速对坯壳厚度的影响
4.1.3 拉速对热流密度的影响
4.1.4 拉速对液芯长度的影响
4.1.5 拉速对鼓肚量的影响
4.2 浇铸温度对坯壳凝固影响
4.2.1 浇铸温度对坯壳温度的影响
4.2.2 浇铸温度对坯壳厚度的影响
4.2.3 浇铸温度对热流密度的影响
4.2.4 浇铸温度对液芯长度的影响
4.2.5 浇铸温度对鼓肚量的影响
4.3 比水量对坯壳凝固影响
4.3.1 比水量对坯壳温度的影响
4.3.2 比水量对坯壳厚度的影响
4.3.3 比水量对热流密度的影响
4.3.4 比水量对液芯长度的影响
4.3.5 比水量对鼓肚量的影响
第5章 板坯二冷工艺优化
5.1 二冷配水制度对铸坯凝固的影响
5.1.1 二冷配水的优化
5.1.2 坯壳表面温度对比
5.1.3 优化前后鼓肚量变化
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 盛义平;孙蓟泉;章敏;;连铸板坯鼓肚变形量的计算[J];钢铁;1993年03期
2 张江,史跃勋;板坯鼓肚的控制[J];河南冶金;1998年01期
本文编号：2866757
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/2866757.html
