圆坯连铸结晶器锥度的研究

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要连铸技术是现代炼钢生产过程中重要的成型技术，而结晶器是连铸机的心脏，在连铸过程中，提高连铸机的产量，改善铸坯的质量，延长结晶器的寿命，结晶器锥度都起着决定性的作用。多年来人们一直在开发许多数学模型来研究结晶器，但是很少有把结晶器的锥度曲线计算出来，所以开发能够正确反映结晶器锥度的数学模型很有意义。本文对圆坯①180，①230，①350在结晶器的凝固过程中进行数值模拟研究；在准确计算铸坯温度场分布情况的基础上，充分的考虑了铸坯材料物性参数与温度相关的情况，建立了铸坯热应力的模型。模拟了圆坯①180，①230，m350在凝固过程中铸坯不同拉速、不同钢种的温度

2、场，铸坯坯壳生长、收缩规律。模拟结果表明，拉速越大，铸坯在结晶器里面坯壳厚度越薄，铸坯的收缩越小，铸坯在结晶器出口的表面温度越大；拉速越小，结果则相反。模拟结果还表明，相同规格的低碳钢铸坯在结晶器的出口温度，坯壳厚度，收缩量比中碳钢的要大。本文对圆坯①180，①230，①350的结晶器铜管在工作状态中进行数值模拟研究；在准确计算结晶器温度场分布情况的基础上，充分的考虑了结晶器的受力状况及材料物性参数与温度相关的情况，建立了结晶器热应力的模型。模拟结果表明拉速越大，结晶器冷面、热面的温度场越高，结晶器的位移量越大；拉速越小，结果则相反。相同拉速、相同坯型的低碳钢铜管的位移量、温度比中碳

3、钢的要低。最后本文结合铸坯和结晶器的模拟计算得出结晶器理想的锥度曲线，并得出不同拉速和钢种对结晶器锥度的影响规律。结果表明，结晶器的最优锥度为多锥度的抛物线曲线，铸坯的拉速越大，结晶器的总锥度越小。中碳钢结晶器的总锥度要比低碳钢的要大。关键词：圆坯；连铸；结晶器；锥度；数值模拟内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractContinuouscastinghasbeenoneoftheimportantmoldingtechnologiesduringthecourseofsteelmakinginmodemtimes．Andthemouldisthecoreofcontinuousca

4、stingmachine．Thetaperofmouldplaysimportantroleinraisingoutput，improvingthebilltqualityandprolongingthemouldlifespaninthecourseofcontinuouscasting．Themathematicalmodelofmouldhadbeenstudiedformanyyears，butthemouldtapercouldhardlybecalculatedbymathematicalmodel．Hence，thedevelopmentofmathematicalmo

5、delwhichcouldresponsemouldtapercorrectlyissignificant．Thenumericalsimulationofroundbilletinsolidificationprocessisstudiedinthispaper．Thenthemodelofthermo—stressforroundbilletWasdevelopedwithconsideringthematerialthermo—propertiesrelatingtotemperature．Temperaturedistribution，shellgrowthandshrink

6、ageofroundbilletunderdifferentkindsofsteelandspeedaresimulated．Thesimulationresultsshowedthat，thethicknessofbilletbecomesthinner，theshrinkageofshellislowerandthetemperatureofbillethightenswitlltheincreasingofcastingspeed．Atthesamebilletandcastingspeed，thebillettemperature，thickness，shrinkageoft

7、helowcarbonsteelwillhigherthanthemediumcarbonsteel．Thenumericalsimulationofmouldincontinuouscastingofroundbilletisstudiedinthispaper．Thenthemodelofthermo-stressformouldWasdevelopedwithconsideringstressconditionofmouldandthemateria