薄板坯连铸凝固过程数值模拟

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要本文主要针对薄板坯连铸凝固过程进行数值模拟研究。模拟了薄板坯在凝固过程中温度分布和坯壳生长过程。比较了拉速、二冷水量以及铸坯厚度对铸坯温度分布和坯壳生长的影响。其中二冷水量的变化途径包括单纯的改变各二冷段的水流密度和通过改变二冷段长度来改变二冷水量这两种。在模拟计算铸坯温度分布、坯壳生长的基础上，模拟计算了铸坯在结晶器内的收缩情况以及铸坯的应力分布。比较了拉速、铸坯厚度对铸坯收缩和应力分布的影响。模型比较全面地反映了薄板坯凝固过程中铸坯的温度分布、坯壳生长、坯壳收缩以及坯壳应力分布的情况，计算结果较真实，具

2、有一定的实用价值。拉速对铸坯温度分布和坯壳生长有很大影响。拉速增加，铸坯温度增加，凝固末端位置后移。拉速对铸坯在结晶器内的收缩同样产生了很大影响。二冷区水流密度变化22%，铸坯表面温度变化不足1%，铸坯凝固末端变化不足0.1m，对铸坯温度分布和坯壳生长的影响有限。改变二冷区长度，对铸坯的温度分布和坯壳生长有明显的影响。这种影响的程度与拉速大小有关系。厚度的变化对铸坯温度分布和坯壳生长产生了剧烈的影响；但是铸坯厚度对坯壳在结晶器内的收缩影响不大。关键词：薄板坯连铸凝固数值模拟-6-内蒙古科技大学硕士学位论文NumericalSimulat

3、iononsolidificationprocessincontinuouscastingofthinslabAbstractThispaperaimsatresearchingsolidificationprocessincontinuouscastingofthinslabandbynumericalsimulation.Temperaturedistributionandshellgrowthprocessofthinslabinsolidificationaresimulated.Theimpactionsofcastingsp

4、eed,measuresofsecondarycoolingzonewater,andthicknessofbillettothetemperaturedistributionandshellgrowthhavecompared.Changemeasuresofsecondarycoolingzonewaterhavetwoapproaches,betochangestreamsdensityofsegmentandtochangesecondarycoolingzonelengths,respectively.Onthebasisof

5、thesimulationintemperaturedistributionsandshellgrowth,theshellshrinkageandshellstressfliedinthemouldaresimulated,too.Theeffectsofcastingspeedandthicknessofbilletonshellshrinkageandshellstressfliedhavecompared.Themodelreflectsthetemperaturedistributions,shellgrowth,shells

6、hrinkage,andshellstressfliedforthesolidificationprocessincontinuouscastingofthinslab.Thissimulationresultsthataretruehavecertainpracticalvalueforindustryproduction.Thecontinuouscastingspeedhashighinfluenceonthetemperaturedistributionandshellgrowth.Astheincreaseofcastings

7、peed,thetemperatureofshellwillheightenandthelengthofliquidcorewillextend.Also,thecastingspeedhadanenormousimpactontheshellshrinkageinthemould.Whencoolingwaterofsegmentchanges22%,surfacetemperaturedistributionchangesoflessthan1%andthesolidificationpositionofbilletchangesl

8、essthan0.1m.Theinfluencesofstreamsdensityofsegmentontemperaturefiledandshellgrowtharelimited,whenstream