异型坯结晶器流场的数值模拟

利用CFX4计算流体软件对异型坯结晶器内流场进行了数值计算,初步揭示了钢水在异型坯结晶器复杂形状熔池内的流动规律。经过数学模型计算发现:对异型坯结晶器流场影响较大的因素是水口开孔夹角,而水口开孔倾角的影响较小。在异型坯结晶器内,夹角为120°的浸入水口所对应的流场比夹角为100°的合理。     

CSP结晶器内钢液流动及凝固的数值模拟

应用数值模拟方法,建立CSP漏斗型结晶器内钢液流动及凝固传热耦合模型。针对结晶器内铸坯角部受到强冷的特点,对结晶器内热流密度采用修正方程进行计算,分析热流密度修正系数对铸坯凝固坯壳表面温度计算精度的影响。通过比较不同拉坯速率下结晶器内钢液凝固的特点,研究凝固坯壳对结晶器内钢液流动行为的影响。结果表明,采用热流密度修正系数后,铸坯凝固坯壳角部温度的计算值与实际情况更相符;提高拉坯速率可使铸坯凝固坯壳厚度减小;拉坯速率较大时凝固坯壳厚度随铸坯距弯月面距离的增大基本呈线性增长,拉坯速率为3m/min时,凝固坯壳在生长过程中厚度的增长有短暂的停滞现象;凝固坯壳对钢液流动的影响较大,主要是由钢液有效流动区域减少及两相区额外动量阻损造成的。     

包钢大方坯连铸机结晶器凝固传热的数值模拟

根据包钢的现场条件,建立了大方坯连铸机结晶器内二维非稳态凝固传热数学模型,采用有限差分法对数学模型求解,得出结晶器中铸坯的温度分布规律和凝固坯壳生成规律,同时研究了拉坯速度对坯壳生成厚度的影响。     

连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件,针对连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

连铸结晶器内凝固过程的热-流-力数值模拟

针对板坯连铸生产中的问题,建立了热流力耦合的三维非稳态有限元模型。以尺寸为1.2 m×0.2 m的Q235B板坯为研究对象,利用Procast软件的二次开发,求解出了结晶器区域内的温度场、流场和应变分布。计算结果表明,铸坯收缩量在不同方向上存在不同的分布状态。考虑气隙产生对传热的影响时,结晶器出口铸坯表面平均温度由1 148.3℃增加到1 275.7℃,坯壳厚度由18.7 mm减少到15.4 mm。     

连铸结晶器内温度场的数值模拟

采用有限差分法计算连铸结晶器内的温度场。开发了新的计算程序,在计算中采用了不等长空间网格计算,克服了以往有限差分计算多采用等长空间网格的局限性,使该计算程序适合于不同尺寸的铸坯。计算所得结论与前人结果相符。     

近终形异型坯连铸结晶器制造技术研究

<近终形异型坯结晶器制造技术国产化研究>是国家技术创新项目(国经贸技术[2002]566号)<近终形异型坯连铸工艺技术研究>的一个子课题.通过研究开发,我们掌握了异型坯连铸结晶器制造的关键技术,通过对加工工艺的优化和创新,以及对宽面铜板的腹面锥度和冷却孔位置分布等进行的创新,优化了结晶器的内腔形状和冷却结构,采用了结晶器表面梯度镀层等关键技术,减少了结晶器铜板基体的损耗,提高了结晶器的使用寿命,降低了结晶器的漏钢率和连铸坯的轧后废品率,取代了进口同类产品,完全满足了异型坯连铸生产线的需要.     

Q345D板坯连铸凝固传热过程数值模拟

基于凝固传热学理论,以300 mm厚Q345D板坯连铸过程为研究对象,建立了板坯二维凝固传热数学模型。利用等效比热法对凝固潜热进行处理,分析了拉速、过热度、二冷区喷水量以及二冷区长度变化对出结晶器坯壳厚度、铸坯表面温度等凝固参数的影响。结果表明,适当提高拉速、降低过热度和增加二冷段长度,可以促进连铸坯凝固,降低板坯缺陷,提高生产效率。     

连铸结晶器水模型内含气率分布的数值模拟

针对连铸结晶器的水模型内含气率分布问题,采用准单相模型模拟了不同气泡直径、不同水流量和不同吹气量对含气率的分布的影响.结果表明,含气率分布总体外貌呈"蒜头状",气泡直径和水流量对含气率的分布范围影响较大且随气泡直径减小或水流量的增加含气率分布范围增大,而吹气量的影响不显著.通过与实验结果对比,验证了研究方法的正确性.     

09CuPCrNi-A耐候钢连铸异型坯缺陷分析

介绍了09CuPCrNi-A耐候钢异型坯连铸时存在的表面纵向裂纹、接痕等严重影响产品质量的问题,分析了其产生原因,提出了相应的改进措施,主要包括优化钢种化学成份,调整拉速、过热度、异型坯连铸冷却工艺参数、浇铸方式等,使异型坯质量大幅提高,满足了09CuPCrNi-A耐候H型钢生产的需要。     

高效连铸下的异型坯质量缺陷分析及优化控制策略

针对马钢异型坯高效连铸的背景,分析了异型坯生产中铸坯质量的主要缺陷类型：表面纵裂和中心裂纹。从两种裂纹的产生机理着手,分析各种因素对铸坯质量的影响力大小。通过系统的工艺改善,马钢异型坯质量控制水平得到较大提高,异型坯废品量下降50%以上,铸坯质量低倍评级一级品率达92%以上,低倍评级二级品率达98%以上,实现了高拉速、高质量的目的。     

连铸异型坯含Nb钢表面横裂原因分析及控制措施

由于含Nb钢裂纹敏感性强,铸坯表面容易产生横裂纹,通过对马钢第三钢轧总厂异型坯含Nb钢连铸工艺进行分析,通过采取措施使异型坯的表面横裂纹得到了有效控制,降低了轧后废品率。     

板坯连铸结晶器夹杂物运动行为的数值模拟和优化

采用数值模拟的方法,基于速度边界层理论和力的平衡原理,建立描述夹杂物在结晶器内运动的数学模型。以梅钢板坯连铸结晶器断面220mm×900mm、拉速1.2～1.8m/min等条件为研究对象。研究水口倾角、水口插入深度、拉坯速度对结晶器内钢液夹杂物行为的影响。得出有利于生产的设计数据。     

连铸中间包内流场与温度场的数值模拟

针对国内某钢厂中间包,利用CFD软件FLUENT研究该中间包内传输现象,计算挡墙对中间包流场和温度分布的影响,结果表明设置合适的中间包挡墙,能明显改善中间包内的流场和温度场.     

异型坯中间包中钢液三维流场研究

针对马钢异形坯中间包,建立了相应的数模,利用流体力学软件FLUENT,在非等温条件下,研究在设置挡墙和坝前后中间包内钢水流场规律,为工业现场工艺优化提供科学参考.     

方坯连铸凝固传热数值模拟及二冷动态控制

二冷是影响连铸机生产和铸坯质量的重要因素,针对连铸二冷区的均匀冷却问题,建立了方坯连铸机数学模型,其中包括铸坯凝固传热模型和二冷配水控制模型．采用二维有限元差分法求解凝固传热模型,分析了铸流在二冷区的凝固过程中温度场分布和凝固坯壳厚度,为建立二冷控制模型提供了依据和输入数据．建立了基于中间包钢水连续测温和有效拉速实现二冷动态前馈控制模型。该控制模型成功应用于实际铸机的二冷配水,应用结果表明：二冷动态控制模型具有比传统二冷配水控制模型更好的控制效果,铸坯质量有了明显提高．     

铸件凝固过程温度场数值模拟研究进展

作者概述了国内外铸件凝固过程中温度场数值模拟进展，介绍了傅立叶方程及其相应初始条件、边界条件、潜热处理以及多种计算方法，提出了凝固过程温度场模拟需解决的问题和发展趋势。     

大跨径连续梁多工况车桥耦合振动规律分析

为研究公路桥梁在各种复杂车辆行驶工况下的车桥耦合振动响应,提出基于ANSYS单一环境下的数值分析方法,通过APDL编程语言实现ANSYS环境下桥梁与车辆独立模型间的耦合关系并得到振动时程响应曲线。通过与相关参考文献对比验证该方法的正确性,并研究了一座大跨径连续梁桥在车辆同向行驶、反向行驶两种常见工况下全桥所有截面的车桥耦合的振动响应,总结挠度、弯矩冲击系数沿桥梁纵向的变化规律。结果表明,挠度(弯矩)冲击系数沿全桥各截面变化规律复杂,其数值与车速和对应截面均有密切关联,桥梁支点处易产生突变,跨内变化较光滑,中跨跨中附近出现拐点,挠度(弯矩)效应大小与冲击系数呈反比趋势,不能采用简单函数进行回归拟合。