100t钢包热循环传热模型的研究

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1、分类号UDC密级学位论文lOOt钢包热循环传热模型的研究作者姓名：李青指导教师：谢植教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：检测技术与自动化装置论文提交日期：2010年7月论文答辩日期：2010年7月学位授予日期：知碎了戍答辩委员会主席：李新光副教授评面人：嗫濂极损／钇螂剐弧损东北大学2010年7月AThesisinDetectionTechnologyandAutomaticDevicesStudyonHeatTransferModelofLadleinSte

2、elmakingandContinuousCastingProcessByLiQingSupervisor：ProfessorXieZhiNortheasternUniversityJuly2010独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二￡L思。学位论文作者签名：令荫日期：学位

3、论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口诱年Ⅳ学位论文作者签名：夕争磊导师签名：卜签字日期：删口、71签字日期：文砀、]。7东北大学硕士学位论文摘要100t钢包热循环传热模型的研究捅要钢包温度高低和稳定性直接影响着连铸钢水的温度高

4、低，进而影响铸坯的质量和生产率。研究钢包在不同操作状况和参数条件下的传热过程和其内的钢水温度变化规律，对控制炼钢流程钢水温度和连铸合理的操作规程等有着重要的指导作用。在对钢包热循环过程传热的研究中，由于所能埋设的测点有限，实测法不能全面研究钢包的温度场；数学解析法进行的假设太多，结果的准确性受到影响，而且计算量大。针对这一情况，本课题运用有限元软件，对钢包热循环过程的传热模型进行数值模拟计算。本课题以lOOt钢包为例，建立了钢包在热循环过程中空包阶段、满包阶段和浇注阶段的传热模型，并借助计算机手段

5、进行数值模拟计算，分析影响钢包和钢水温降的因素和及其特点。首先，分析钢包及钢水在钢包热循环过程的传热情况，确定各工艺条件下钢包传热模型的初始条件和边界条件，确定相关的热物理参数。其次，运用有限元软件ANSYS对钢包及钢水建立三维有限元模型，对钢包及钢水在空包静置过程、满包静置过程以及浇注过程的温度场进行了数值模拟，计算了钢包和钢水的温度分布。在此基础上，改变工艺条件和操作参数，如钢包加盖和不加盖、钢水表面渣层的厚度、钢水加不加覆盖剂以及空包时间等，计算不同工艺条件和操作参数情况下钢包和钢水的温度场

6、分布，并且对计算结果进行对比分析，分析了不同的因素对结果的影响情况。钢包热循环过程传热模型的研究，以及进行的数值模拟计算，分析了钢包空包等待时间、渣层厚度、覆盖剂以及是否加盖对钢包及钢水温降的影响，可为改善工艺措施，确定合理的操作流程提供有价值的信息。关键词：钢包；传热模型；数值模拟；有限元；温度场-II-东北大学硕士学位论文AbstractStudyonHeatTransferModelofLadleinSteelmakingandContinuousCastingProcessAbstract

7、Ladletemperaturedirectlyaffectsthelevelandstabilityofthetemperatureofmoltensteelduringcontinuouscasting，andthenaffectsthequalityandproductivityofsteelslab．Thereareroleguidanceoncontrollingmoltensteel’Stemperatureandreasonableoperatingrulesduringcontin

8、uouscastingtostudyontheladleheattransfermodelandthemoltensteel’Stemperaturevariationunderdifferentoperatingconditionsandparameters．Amongtheresearchofheattransfermodelofladleinsteelmakingandcontinuouscastingprocess，measuringmethodCannotstudyont