寬幅鎂合金板坯雙輥連鑄鑄嘴結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、鑄嘴結(jié)構(gòu)型式對穩(wěn)定工藝、提高鑄坯質(zhì)量具有重要影響，布流均勻的鑄嘴結(jié)構(gòu)是獲得高質(zhì)量鎂合金板帶坯的重要保證。在實際生產(chǎn)中，板坯越寬，需要的鑄嘴結(jié)構(gòu)也越寬，越難使鑄軋過程順利進行及鑄嘴寬度方向上流體速度分布達到均勻，目前國內(nèi)外生產(chǎn)出的鎂合金薄板坯的寬度大都集中在1000mm以下，對寬度為1000mm以上的AZ31鎂合金薄板坯的研究國內(nèi)還尚未見報道，因此本文對寬度達1500mm的AZ31鎂合金雙輥連鑄鑄嘴結(jié)構(gòu)的研究具有重要意義。
　　

2、本文采用數(shù)值模擬及物理模擬兩種方法研究了不同鑄嘴結(jié)構(gòu)類型(Hunter式、3C式、二級分流式)及結(jié)構(gòu)參數(shù)(鑄嘴長、側(cè)壁形狀、尾跡區(qū)長度、分流塊數(shù)目、位置、形狀、大小)對鑄嘴出口處流體速度分布均勻性的影響，得出以下結(jié)論：
　　 ①對Hunter式鑄嘴結(jié)構(gòu)內(nèi)鎂合金熔體的流場進行了數(shù)值模擬計算，分析了熔體在鑄嘴出口處速度分布的均勻性，結(jié)果表明Hunter式結(jié)構(gòu)鑄嘴出口處流體速度分布的均勻性不適合寬幅鎂合金薄板坯的生產(chǎn)。
　　

3、②分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)(流量、鑄嘴長度、側(cè)壁形狀、尾跡區(qū)長度以及分流塊數(shù)目、位置、形狀、大小的變化)對3C式鑄嘴出口處流體速度分布均勻性的影響，結(jié)果表明：鎂合金熔體速度隨流量的增加而增加，流量越大，鑄嘴出口流體速度分布越均勻；鑄嘴越長，其出口處流體速度分布越均勻；采用漸擴式側(cè)壁的鑄嘴結(jié)構(gòu)能改善流體速度分布的均勻性；增加鑄嘴尾跡區(qū)長度能獲得更均勻的流體速度分布；采用流線型、多(7個)而小的分流塊有利于提高鑄嘴出口處流體速度分布的均勻性。通過模擬

4、結(jié)果提出了新的鑄嘴結(jié)構(gòu)。
　　 ③針對二級分流式鑄嘴結(jié)構(gòu)內(nèi)鎂合金熔體的流場進行了模擬計算及分析，結(jié)果表明二級分流式結(jié)構(gòu)鑄嘴出口處流體速度分布的均勻性適合寬幅鎂合金薄板坯的生產(chǎn)。
　　 ④由于在數(shù)值模擬計算中對鎂合金熔體的流動給出了較多的假設(shè)條件，因此為了驗證數(shù)值模擬結(jié)果的正確性。以3C式鑄嘴結(jié)構(gòu)類型為例，對3C式鑄嘴結(jié)構(gòu)進行了水模實驗研究，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)(分流塊數(shù)目、位置、形狀的變化)對流體速度分布均勻性的影響，結(jié)果表明