雙輥鑄軋輥面與熔池界面換熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果驗(yàn)證.pdf

1、雙輥薄帶鑄軋作為一種近終型薄帶材生產(chǎn)工藝，以生產(chǎn)流程短、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)成為近年來(lái)各國(guó)學(xué)者和鋼鐵企業(yè)研究的重點(diǎn)，鑄軋輥既作為結(jié)晶器又作為軋制輥是整個(gè)過(guò)程的核心部件，其中輥面—熔池間的界面換熱系數(shù)是影響整個(gè)鑄軋過(guò)程的最重要因素之一，其通過(guò)影響金屬液凝固速度來(lái)影響板帶內(nèi)部組織，并最終決定產(chǎn)品性能和質(zhì)量。但目前對(duì)于該界面換熱系數(shù)的研究存在很大的局限性，所得結(jié)論往往都是一些定性的規(guī)律，僅適用于特定的工況。
　　本文首先對(duì)金屬熔體與輥面的接

2、觸情況進(jìn)行分析，根據(jù)金屬熔體在輥面的凝固特性及是否承受軋制力情況，設(shè)計(jì)了一套模擬實(shí)驗(yàn)裝置，利用此裝置可以測(cè)量金屬液與輥面從初始接觸到初期凝固之間兩者溫度的變化過(guò)程，利用實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的溫度變化數(shù)據(jù)，基于熱傳導(dǎo)反分析法求解換熱系數(shù)的方法，得到輥套試樣與金屬熔體的界面換熱系數(shù)，并通過(guò)自變量轉(zhuǎn)換及合理預(yù)測(cè)軋制階段換熱情況最終求得了輥面—熔池界面換熱系數(shù)沿輥面不同角度的分布情況，即初始階段界面換熱系數(shù)最大并開(kāi)始迅速減小，但減小的速率也越來(lái)越慢，當(dāng)?shù)?/p>

3、達(dá)凝固終了點(diǎn)后由于受軋制力作用，界面換熱系數(shù)又迅速地增大，增長(zhǎng)幅度大約為70％。通過(guò)改變金屬液初始溫度，也可發(fā)現(xiàn)澆注溫度對(duì)界面換熱系數(shù)的影響規(guī)律，即隨澆注溫度的提高，界面換熱系數(shù)也會(huì)有小幅增加。
　　其次，為了驗(yàn)證所求得的界面換熱的準(zhǔn)確性，建立了鑄軋過(guò)程中熔池的熱流凝固耦合數(shù)學(xué)模型，將所求得的界面換熱系數(shù)作為邊界條件進(jìn)行鑄軋過(guò)程數(shù)值模擬，并與相同參數(shù)下實(shí)際鑄軋生產(chǎn)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示兩者出口帶坯溫度在不同澆注溫度下都取得了較高程度