双辊铸轧过程铝带坯／辊套温度场数值模拟

利用铝双辊铸轧过程传热数学模型,对铝带坯／辊套温度场进行数值模拟,分析了辊套材料、浇注温度等工艺因素对双辊铸轧过程铝带坯／辊套温度场的影响。     

铝带坯双辊铸轧过程瞬态传热数学模型

采用拉格朗日随体坐标建立了铝双辊铸轧过程瞬态传热数学模型。在数学模型中考虑了金属凝固动力学条件和采用试验测定的辊/铝带坯界面接触换热系数边界条件,用有限差分方法对控制方程进行了数值求解,并由现场测试数据验证了传热数学模型的正确性。     

双辊快速连续铸轧超薄带坯技术进展

快速连续铸轧超薄铝合金带坯技术是20世纪90年代以来发达国家竞相开发的前沿课题。国外已建成数条双辊、四辊等类型各异的生产线。在国内，也被列为产业化前期关键技术，由高校、院年和企业合作开发工艺技术，研制成套设备并建设生产线。我院承担了该项目的工程设计。一期工程已于近期在华北铝业有限公司投入试生产，标志着我国初步掌握了该项生产技术技术并具备了制造成套设备的能力。试生产中还需解决铸轧力增大所带来的的一些技术问题。     

双辊铸轧薄带钢温度场的有限元数值模拟

建立了双辊铸轧薄带钢过程有限元数学模型 ,开发了二维温度场的模拟软件TRC HEAT。利用该软件对熔池内的温度场进行了模拟 ,得到了不同工艺条件下温度场曲线 ;得到了实现稳定轧制时各工艺参数之间的关系 ,为铸轧过程的分析和控制提供了理论依据     

连续铸轧铝带坯的晶粒细化

介绍了连续铸轧铝带坯晶粒细化的方法,探讨了晶粒细化剂、生产工艺参数、铝中的杂质元素对晶粒细化的影响,并提出了连续铸轧铝带坯晶粒细化的措施。     

铝带坯铸轧过程轧制压力的建模与仿真研究

利用切块法分别推导出铸轧过程上述两区的静力平衡微分议程,在所建立的轧制压力模型的基础上,对常规铸轧进行了仿真计算,计算结果与实测数据相吻合,在此基础上,对快速铸轧进行了虚拟仿真研究,研究结果表明,减薄铸轧板坯厚度可提高铸轧速度;随着铸轧速度降低,铸轧区增大与铸轧坯厚度减薄,轧制压力峰值增大,随着铸轧辊径增大,轧制压力增大,因此铸轧机力能的设计参数也要相应增大。     

国外的双辊式连续铝带坯铸轧线

铝带坯双辊式连续铸轧机的商业化生产,始于上世纪60年代初期,首台这类铸轧机是美国加利福尼亚州亨特工程公司亨特（Hunter）先生发明的。经调查,截止到2007年底,亨特工程公司及意大利法塔亨特公司（FATAHunter）销售的铸轧机已达153台。     

双辊薄带不锈钢铸轧过程数值模拟

采用有限元法模拟了双辊铸轧不锈钢过程的流热耦合问题;分析了铸轧速度对熔池内流场、温度场的影响以及流场与温度场之间的相互影响;通过熔池内温度场及温度梯度分析了熔池内凝固的发展及其对热流密度变化的影响。此模拟结果可以为控制铸轧过程的稳定提供有效的数据。     

上方侧注式双辊铸轧辊套温度场的数值模拟

通过数值模拟,对上方侧注式双辊铸轧机的轧辊辊套温度场进行了研究。研究表明,通过将模拟结果与实测数据的比较,验证了模型的可靠性;在铸轧过程中,轧辊外表面温度随着轧辊的旋转发生周期性的变化;当上、下辊套厚度均为40mm时,上、下辊套的温度分布差异较大,下辊套温度明显比上辊套温度高;加强冷却对辊套温度场的影响较小;减小辊套厚度,辊套的温度降低,但辊套内、外表面温差增大;增加熔池与上辊套的接触弧长度,上辊套温度增大。     

电磁场对铸轧铝带坯晶粒的影响

根据实践和结晶机理,探讨了电磁场强度,电磁频率,电磁振荡方式对铸轧结晶过程的影响。     

双辊薄带连铸过程温度场计算模型的建立及验证

以热焙法处理结晶潜热和以假设的流线边界划分网格节点，建立了双辊薄带凝固过程的温度场计算模型，实现了对双辊薄带连铸过程温度分布的定量描述。实验验证表明：该数学模型预测的温度与实测值基本吻合．说明所建温度场计算模型是可靠的，可用此模型研究工艺参数变化对薄带连铸过程中温度场的影响规律。     

双辊薄带-铸辊界面热流测量方法研究

综述了国内外薄带连铸界面热流的测定方法,分析了工艺参数的变化对薄带-铸辊界面换热系数造成的影响。归纳前人研究模型和方法的特点,提出存在的问题,为双辊薄带连铸技术的进一步研究提出了建议和看法。     

浇包内温度场的有限元数值模拟

根据实验室双辊铸轧铝薄带的实际条件。针对浇包在充满铝液至开浇前的停置过程中的温度变化问题．采用二维能量传输的数学模型和ANSYS有限元分析软件。计算了不同预热温度、不同保温方式下浇包内温度场随时间的变化规律。为确定合适的开浇时间提供了理论依据。     

双辊薄带连铸过程的数学模型研究及其进展

综述了双辊薄带连铸过程数学模型的研究和进展情况，比较和分析了各类数学模型的特点，指出了目前还存在的问题，并展望了今后的发展方向。     

铸造过程温度场的数值模拟

结合材料变温过程材料热物性参数的变化,利用ANSYS软件对几何外形复杂的铸件在铸造过程中的温度场进行了模拟,得到了铸件温度随时间的分布关系.模拟结果较真实地反映了铸造系统温度的变化过程,且运算速度较快,从而可预测缩孔、缩松等缺陷出现的可能性及位置,为优化铸造工艺方案提供科学指导.     

连铸坯凝固过程中温度场数值模拟

利用Marc/Mentat软件采用二维有限元方法,分析了连铸过程中板坯的凝固过程;计算出了板坯表面与中心的温度分布、坯壳厚度、液芯长度等.     

铜包铝立式充芯连铸圆坯温度场数值模拟

建立了铜包铝立式充芯连铸圆坯的凝固传热数学模型,并应用有限元软件ProCAST模拟了它在不同冷却条件下的温度场,模拟结果与实验结果基本相符,可用于优化充芯连铸工艺参数.     

双辊薄带连铸布流系统的模拟优化研究

采用数学模拟的方法研究了不同结构布流系统对双辊薄带连铸熔池内流体流动状态的影响,优化设计了新型的布流系统。同时根据Fr和Re准数相似的原则,建立了双辊薄带连铸机的1∶1水模型,分析了不同连铸操作参数对液面波动的影响。结果表明,新型布流系统可使钢液在熔池内均匀分布,有利于薄带坯的均匀凝固。     

铝薄带铸轧流热耦合的数值模拟

采用有限元法，用ANSYS软件计算并描述了水平式双辊铸轧铝薄带熔池内液态金属流动与传热的N-S动量方程、能量方程及κ-ε湍流双方程等。分析了不同入口温度对凝固终点位置的影响，以及根据计算出的热流密度推出了铸辊与熔池间的传热规律。此模拟结果可以为控制铸轧过程的稳定提供有效的数据。