板坯連鑄機香蕉座在拉坯阻力作用下的行為分析.pdf

1、二十世紀(jì)五十年代出現(xiàn)的連續(xù)鑄鋼技術(shù)是一項把鋼水直接澆注成形的先進技術(shù)，與傳統(tǒng)方法相比，連鑄技術(shù)具有大幅提高金屬收得率和鑄坯質(zhì)量，節(jié)約能源等顯著優(yōu)勢，因此已越來越被重視，并為鋼鐵企業(yè)廣泛應(yīng)用。
　　 目前，大型板坯連鑄機中大都采用其側(cè)面形狀類似香蕉的大型焊接結(jié)構(gòu)支承框架，俗稱香蕉座。該香蕉座自重達(dá)幾十噸，支承著多臺扇形段，作業(yè)時承受扇形段重量、板坯重量、拉坯阻力以及熱載荷等多種載荷共同作用，負(fù)載狀態(tài)十分復(fù)雜。由于連鑄過程為高負(fù)荷作

2、業(yè)，香蕉座空間位置狹窄，更換香蕉座的時機很難尋找，更換成本很高，因此，對香蕉座在澆注負(fù)荷狀態(tài)下的強度和剛性有嚴(yán)格的要求，這對保證連鑄機高拉速、高作業(yè)率是十分重要的。
　　 國內(nèi)外不乏此類問題的相關(guān)研究，但筆者發(fā)現(xiàn)大多學(xué)者在研究過程中對香蕉座的結(jié)構(gòu)模型采取了過于簡化的處理，同時在求取拉坯阻力的過程中采用了許多較為老舊的經(jīng)驗公式，此舉必然影響結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確性。本文就梅鋼2號連鑄機，利用三維非線性接觸有限元技術(shù)，對香蕉座進行高精度

3、的三維結(jié)構(gòu)建模，從結(jié)構(gòu)上保證了模型的準(zhǔn)確性。其次，對香蕉座的復(fù)雜負(fù)載分布，尤其是拉坯阻力部分，進行了詳細(xì)合理的理論推導(dǎo)和計算，從而為有限元求解提供可靠的載荷數(shù)據(jù)。同時，對于連接軸承與扇形主板間以及支撐與扇形主板間的連接關(guān)系，采用柔性面-柔性面連接形式的有限元接觸模型。對于支撐與地基的約束，采用較合理的支撐軸與支座接觸配合的方式進行約束的施加，使接觸傳力和約束符合實際工況。
　　 本文通過應(yīng)用大型有限元軟件對香蕉座的模型以及復(fù)雜的