连铸坯传热系数与热物性的实验研究及凝固过程模拟分析

发布时间：2024-06-01 20:03

　　连铸过程中的铸坯二次冷却直接影响铸坯产量和质量,不当冷却会导致铸坯表面和内部裂纹以及铸坯鼓肚等缺陷的形成。二冷区连铸坯表面对流换热系数是合理设计连铸二冷配水的重要基础数据;连铸机的工艺设计、设备设计和冷却控制设计都必须针对具体铸坯钢种的高温热物性来进行,连铸坯钢种的高温热物性参数也是连铸机设计、生产运行必需的重要参数。目前,关于连铸坯表面气水冷却对流换热系数的研究很不充分,钢种热物性数据也不完备,因此开展对连铸坯表面对流换热系数与钢种高温热物性的研究,并以此为基础研究连铸坯二冷制度的优化很有必要。本文以实验研究连铸二冷气水喷嘴对流换热特性为目的,基于传热学的基本理论和冷却换热模拟分析结果,设计了测定气水喷嘴对流换热系数的实验装置。利用DH5922N动态信号测试系统获得温度信号,用Visual Basic6.0编写开发了反求对流传热系数的求解程序。对二冷区喷嘴进行了冷态和热态性能测试,得出了喷嘴的相关参数和试件表面温度与对流换热系数的关系。用STA449C型热分析仪和Gleeble 3800热模拟实验机获得了Q345C钢材在800℃到1200℃之间的热物性和高温力学性能数据,包括应力—应...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2直径为Φ150mm试件冷却后温度分布图

-14-图2-2直径为Φ150mm试件冷却后温度分布图结果可以看出铸坯试样的直径越大，试件中心的热量

图2-1直径为Φ100mm试件冷却后温度分布图

图2-3铸坯试件示意图

第2章连铸二冷换热系数测定装置的设计散失的越少，试件轴心附近的冷却过程越接近于一维传热。根据这一结果选取的试样尺寸直径为Φ150mm，实验时对试样喷水冷却的过程中可以省去对试样周保温装置，减少了试验的复杂性。由于在实验过程中需要测出铸坯试件厚度方向两个不同位置点处的温度随却....

图2-4孔径为Φ4mm的试件温度分布图

以此来获得其两点之间的温度差和反求试件表面温度两个孔用来插热电偶进行测温。本文采取了三种打孔方案，并对测量精度的影响。示意图如图2-3所示。图2-3铸坯试件示意图

本文编号：3986395