立式連續(xù)電鍍槽中鍍層均勻性的改善作用研究及多物理場耦合分析.pdf

1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文I立式連續(xù)電鍍槽中鍍層均勻性的改善作用研究及多物理場耦合分析摘要電鍍技術(shù)由于能起到防止腐蝕，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進(jìn)美觀等作用，目前被廣泛運(yùn)用于鋼鐵行業(yè)中。其中鍍鋅的應(yīng)用最廣，占到60%。目前我國鍍鋅產(chǎn)線17條，產(chǎn)能約350萬噸，在世界范圍內(nèi)排名前三。但由于我國電鍍鋅板的質(zhì)量不高，每年仍有近50%的消費(fèi)量依賴國外進(jìn)口。鍍鋅板的質(zhì)量問題主要包括黑變和枝晶兩種。本文研究的是由于陰極板電流密度不均而造成的邊緣增

2、厚從而產(chǎn)生枝晶的問題。本文以某鋼廠使用的魯特納立式鍍鋅槽為基礎(chǔ)，研究連續(xù)鍍鋅過程中帶鋼表面的鍍層均勻性問題。鍍層均勻性的改善措施包括采用絕緣屏蔽、優(yōu)化陽極板結(jié)構(gòu)、引入輔助陰極、改善陰極結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)、合理選擇和控制電解液成分、對鍍液進(jìn)行攪拌和選用合適的電流波形等。本文中分別采用絕緣擋板和楔形陽極板結(jié)構(gòu)兩種與機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)值仿真有關(guān)的措施來改善帶鋼邊緣的鍍層均勻性。先在UG軟件中1:1進(jìn)行實(shí)體建模，再導(dǎo)入AnsysCFX模塊中進(jìn)行多物理場耦

3、合分析。對絕緣擋板和楔形陽極板的參數(shù)進(jìn)行一系列設(shè)置，分組進(jìn)行模擬，得出電流密度在帶鋼寬度方向上的分布情況，同時(shí)得到鍍液流場的流線分布及陰極板上的溫度分布云圖。將上述兩種措施對鍍層均勻性的改善效果同原始模型進(jìn)行對比，并進(jìn)行量化分析。同時(shí)比較兩種措施的改善效果及優(yōu)缺點(diǎn)，對實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：電鍍，均勻性，絕緣擋板，楔形陽極板，多物理場上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文IIImoduletoperfmcoupledmultiphysics

4、fieldanalysis.Theparametersoftheinsulatingshieldstructurethewedgeshapedanodestructurearesettodifferentvaluesthecrespondingstructuresaresimulatedingroups.Thedistributionoftheelectriccurrentdensitiesalongthewidthofthestrip

5、edsteelthestreamlinedistributionoftheelectrolyteflowfieldthedistributioncontoursoftemperatureonthecathodeplateareobtained.Theimprovedresultsbasedonthetwomeasuresabovearecomparedwithiginalmodelanalyzedquantitatively.Thead