特厚板坯連鑄過程流動、傳熱及凝固特征研究.pdf

1、特厚連鑄板坯取代模鑄鋼錠和電渣錠作為特厚板軋制的坯料,具有節(jié)能降耗、提高生產效率、提高成材率等一系列優(yōu)點,開展特厚板坯連鑄過程的流動、傳熱及凝固的研究對提高特厚板坯質量具有重要的指導意義。
　　以新鋼特厚板坯連鑄機為研究對象,以BT/50和Q355為代表鋼種,針對360×2270mm2和420×2270mm2兩種特厚板坯斷面,采用數值模擬和現場測試相結合的研究方法,分析了特厚板坯連鑄過程的鋼水行為。具體如下:基于連續(xù)模型理論,建立

2、特厚板坯連鑄過程的流動、傳熱及凝固的三維耦合數學模型,確定相應的邊界條件;利用射釘實驗和紅外雙色測溫儀對特厚板坯連鑄過程的凝固坯殼和鑄坯溫度進行測試分析;利用現場測試結果對數學模型進行驗證和修正;通過數值模擬計算,分析鑄坯厚度、拉速及鋼種對特厚板坯連鑄過程的流場、溫度場和凝固坯殼的影響。
　　研究結果表明:數值模擬結果與現場測試結果相近,數學模型較為準確可靠;矯直區(qū)域的鑄坯表面溫度合理,有利于防止表面橫裂紋的發(fā)生;鑄坯內存在多個回

3、流區(qū)域的流場結構特征;鋼水對凝固坯殼的沖刷使坯殼局部重熔,鑄坯橫截面上的液芯呈“啞鈴”形;與360mm厚(拉速為0.7m/min)鑄坯相比,420mm厚(拉速為0.55m/min)鑄坯的整體流速低,液面速度、湍動能、溫度較低,在凝固中后期中心溫度相對高,液芯略長;隨拉速增加,流股對坯殼的沖刷加劇,液面穩(wěn)定性變差,鑄坯溫度升高,液芯延長,拉速提高0.1m/min,凝固終點后移約4m;與BT/50相比,Q355鋼的鋼水動能衰減較慢,鑄坯的高