热边界条件对双辊薄带凝固过程的影响

双辊薄带连铸的宏观温度场和凝固微观组织会受到铸辊和涂层的换热影响。建立了双辊薄带凝固坯壳-涂层-铸辊的物理模型,探究凝固坯壳与涂层间的换热系数(h_1)和涂层与铸辊间的换热系数(h_2)对薄带凝固过程在宏观温度场与微观组织上的影响。研究结果表明:双辊薄带的钢液凝固符合平方根定律;h_1的增大可以有效改善涂层表面裂纹的产生,加快钢液凝固,让铸坯微观组织的平均晶粒面积增大;h_2的增大可以改善涂层剥离情况,但会增加涂层表面开裂的可能,同时能使铸坯微观组织的平均晶粒面积增大。     

低碳钢薄带双辊连铸凝固过程的数值模拟

结晶辊的温度场分布对薄带连铸凝固过程有重要影响。采用商业软件ProCAST模拟了低碳钢薄带双辊连铸凝固过程,并在此基础上考虑了结晶辊转动、水冷强度及结晶辊涂层种类对薄带连铸凝固过程的影响。结果表明:当水冷对流换热系数为250 000 W/(m~2·K)时,铸辊转动10 s后,其温度场基本达到了稳定状态,薄带凝固厚度从热循环开始时的1. 004mm减小至稳定状态的0. 976 mm;当水冷对流换热系数从5 485 W/(m~2·K)→40 040 W/(m~2·K)→250 000 W/(m~2·K)逐渐增加时,铸辊外表面最高温度从686. 4℃→586. 7℃→556. 4℃逐渐降低,薄带连铸整体温度场的温度不断降低;导热系数相近的涂层对薄带连铸凝固过程的影响不大。