雙輥冷卻低過(guò)熱度澆鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場(chǎng)溫度場(chǎng)耦合數(shù)值模擬.pdf

1、本論文提出了一種低過(guò)熱度澆注技術(shù),即“通過(guò)旋轉(zhuǎn)的冷卻輥將液態(tài)金屬冷卻,并強(qiáng)迫其注入結(jié)晶器”,為有效解決低過(guò)熱度澆鑄工藝帶來(lái)的水口堵塞問(wèn)題提出了一種新方法。利用CFD商用軟件Fluent分別對(duì)雙輥冷卻低過(guò)熱度澆鑄方坯連鑄和薄板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼水的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)及凝固場(chǎng)在不同拉速情況下做了模擬與分析,并與浸入式水口澆鑄下結(jié)晶器內(nèi)鋼水的流動(dòng)及凝固狀況進(jìn)行了比較。為驗(yàn)證雙輥冷卻低過(guò)熱度澆鑄對(duì)改善鑄坯組織的有效性,以99％的工業(yè)鋁為實(shí)驗(yàn)材料,研究了

2、經(jīng)"U"型管冷卻的鋁液在低過(guò)熱度澆鑄下鋁錠鑄坯的宏觀(guān)組織及力學(xué)性能。 論文研究結(jié)果表明： (1) 鋼液經(jīng)冷卻輥冷卻澆入結(jié)晶器內(nèi),由于冷卻輥對(duì)澆鑄鋼液起到了冷卻作用,過(guò)熱度變小,實(shí)現(xiàn)了低過(guò)熱度澆鑄的目的。隨著拉速的提高,冷卻輥的冷卻作用相對(duì)變小。 (2) 流場(chǎng)分析表明鋼液經(jīng)冷卻輥?zhàn)⑷虢Y(jié)晶器形成向下的沖擊流,一方面該沖擊流有利于打斷凝固前沿的柱狀晶,從而形成新的形核驅(qū)動(dòng)力,擴(kuò)大等軸晶率；另一方面沖擊流沖擊到一定深度產(chǎn)