特厚板坯連鑄過程流動(dòng)、傳熱及凝固特征研究.pdf

1、特厚連鑄板坯取代模鑄鋼錠和電渣錠作為特厚板軋制的坯料,具有節(jié)能降耗、提高生產(chǎn)效率、提高成材率等一系列優(yōu)點(diǎn),開展特厚板坯連鑄過程的流動(dòng)、傳熱及凝固的研究對提高特厚板坯質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義。
　　以新鋼特厚板坯連鑄機(jī)為研究對象,以BT/50和Q355為代表鋼種,針對360×2270mm2和420×2270mm2兩種特厚板坯斷面,采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場測試相結(jié)合的研究方法,分析了特厚板坯連鑄過程的鋼水行為。具體如下:基于連續(xù)模型理論,建立

2、特厚板坯連鑄過程的流動(dòng)、傳熱及凝固的三維耦合數(shù)學(xué)模型,確定相應(yīng)的邊界條件;利用射釘實(shí)驗(yàn)和紅外雙色測溫儀對特厚板坯連鑄過程的凝固坯殼和鑄坯溫度進(jìn)行測試分析;利用現(xiàn)場測試結(jié)果對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證和修正;通過數(shù)值模擬計(jì)算,分析鑄坯厚度、拉速及鋼種對特厚板坯連鑄過程的流場、溫度場和凝固坯殼的影響。
　　研究結(jié)果表明:數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場測試結(jié)果相近,數(shù)學(xué)模型較為準(zhǔn)確可靠;矯直區(qū)域的鑄坯表面溫度合理,有利于防止表面橫裂紋的發(fā)生;鑄坯內(nèi)存在多個(gè)回

3、流區(qū)域的流場結(jié)構(gòu)特征;鋼水對凝固坯殼的沖刷使坯殼局部重熔,鑄坯橫截面上的液芯呈“啞鈴”形;與360mm厚(拉速為0.7m/min)鑄坯相比,420mm厚(拉速為0.55m/min)鑄坯的整體流速低,液面速度、湍動(dòng)能、溫度較低,在凝固中后期中心溫度相對高,液芯略長;隨拉速增加,流股對坯殼的沖刷加劇,液面穩(wěn)定性變差,鑄坯溫度升高,液芯延長,拉速提高0.1m/min,凝固終點(diǎn)后移約4m;與BT/50相比,Q355鋼的鋼水動(dòng)能衰減較慢,鑄坯的高