板坯連鑄結(jié)晶器模擬分析與設(shè)計研究.pdf

1、板坯連鑄機(jī)最關(guān)鍵的設(shè)備—連鑄結(jié)晶器，被譽(yù)為連鑄機(jī)的“心臟”，其對鑄坯的質(zhì)量及鋼液的控制均起著關(guān)鍵的作用。結(jié)晶器銅板的溫度場分布與結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流場分布將對鋼液的凝固傳熱、保護(hù)渣的熔融、雜質(zhì)顆粒的上浮、鑄坯的內(nèi)外部缺陷（三角區(qū)裂紋、中間裂紋、角裂紋、表面缺陷）等起著至關(guān)重要的影響。同時較為合理的結(jié)晶器銅板結(jié)構(gòu)亦將對結(jié)晶器銅板的冷卻能力及使用壽命有所提升。故而本文對板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流場、銅板的溫度場及銅板的結(jié)構(gòu)展開了研究。
　

2、　本論文以邯鋼寬厚板坯連鑄結(jié)晶器作為研究對象，結(jié)合邯鋼第三煉鋼廠的實際生產(chǎn)工藝參數(shù)，對結(jié)晶器銅板的溫度場、鋼液的凝固傳熱、結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流場進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模及數(shù)值分析，同時對結(jié)晶器銅板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計研究，具體的研究內(nèi)容如下:
　　(1)分析得出了邯鋼寬厚板坯連鑄機(jī)所采用的具有特殊出口結(jié)構(gòu)的A水口的性能，在A水口作用下結(jié)晶器內(nèi)的表面流速、射流沖擊深度隨拉速與浸入深度變化時的規(guī)律。連鑄機(jī)在高拉速狀態(tài)下，應(yīng)將A水口替換為平行水口，在

3、使用A水口時，應(yīng)盡量降低拉速，增大其浸入深度。
　　(2)基于結(jié)晶器銅板熱電偶的實測溫度，建立了銅板熱流密度的非線性估算模型，并驗證了該模型的有效性，得出了寬、窄面銅板的熱流密度公式的參數(shù)，并亦分析了其上的溫度分布。銅板熱面的溫度曲線呈波浪狀分布，其溫度變化較為平緩;在靠近冷面的溫度有最大29.4℃的溫差。隨著至彎月面的距離的增大，銅板的溫度減小，而在接近其出口區(qū)域出現(xiàn)回溫現(xiàn)象，大致回升23℃。
　　(3)參照鑄坯截面液相分