不锈钢薄带铸轧过程中的流动特性

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、温度场遥影响以及流场与温度场之间的相互关系,给出了大过程中熔池与铸轧辊之间的热流密度变化趋势及帮轧速度的变化规律,并比较了模拟与试验的结果;给出了薄带表面温度在铸轧过程中的变化及其随铸轧速度变化的趋势。     

双辊铸轧工艺温度场和流场耦合的数值模拟

 双辊铸轧过程中熔池内金属的流动状态及温度分布直接影响着铸轧过程的稳定性与铸带产品的质量。针对实验室双辊铸轧试验的特点,采用三维有限元法模拟了双辊铸轧过程的热流耦合问题,利用热平衡计算、铸轧实验和模拟相结合的反向方法分段建立了凝固过程中凝壳与铸辊之间热传导系数与铸轧速度、熔池位置之间的关系模型,并分析不同工艺条件下熔池内凝固变化的情况。     

双辊铸轧工艺参数对熔池场变量的影响

双辊铸轧过程控制是一个高度复杂的工程问题,熔池流场和温度场的稳定性直接影响着带坯的质量。研究铸轧工艺参数对流场、温度场的影响规律,对于得到厚度均匀的板带具有重要意义。基于立式双辊铸轧工艺构建了1∶1水模型实验平台和标准湍流数学模型,研究了铸轧速度、熔池接触角及浇注温度对熔池流场、液面波动及出口温度的影响。结果表明:在熔池出口附近,由于熔池体积减小而产生液体回流现象,且回流区域面积与铸轧速度近似成正比。铸轧速度越大,出口温度越高,沿板宽方向温差越小。当铸轧速度大于7.2m/min或熔池接触角小于40°时,熔池液面波动过于剧烈,会严重影响板带的质量。     

双辊薄带钢铸轧过程的流场温度场耦合数值模拟

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民温度场与温度场之间的相互影响,给出了凝固过程中熔池与铸轧辊之间的热流密度变化趋势及随铸连的变化规律,并把此模拟的结果与试验的结果相比较,吻合较好;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     

双辊薄带铸轧熔池流动规律分析与试验

  依据相似性原理采用1[∶]1比例搭建双辊薄带铸轧水模型试验平台,研究了不同铸速对铸轧熔池流动规律的影响,并建立低雷诺数的湍流数学模型,对熔池内流场和温度场分布规律进行分析。研究结果表明,由于液体的黏性力和轧辊的挤压作用,在熔池芯部区域会产生回流现象。芯部回流可在一定程度上搅动熔池并促使芯部温度降低,有利于促使温度场和溶质场均匀稳定。研究还表明,随着铸轧速度的增加,回流区位置下移且回流区面积增大,回流作用增强。但过大的铸轧速度反而会使液面波动加剧、Kiss点位置过低等问题产生,从而影响产品质量。     

双辊铸轧薄带钢温度场的有限元分析

针对实验室现有的实验设备条件,建立了双辊铸轧薄带钢过程的有限元数学模型,通过程序开发对熔池内的温度场进行了模拟;给出了各工艺参数对凝固终点位置及铸带表面温度的影响规律,为铸轧过程的分析和控制提供了理论依据.     

双辊铸轧304不锈钢应力场的数值模拟

首次采用ANSYS有限元软件,在Anand模型基础上对304不锈钢双辊铸轧熔池应力场进行模拟,并对不同工艺参数下的应力分布情况进行了研究及工艺优化。结果表明,铸轧熔池中应力较高的部分主要集中在熔池出口处及熔池与轧辊的接触部分,且随着铸轧速度和浇铸温度的提高,出口处整体应力均呈现减小的趋势。优化后的铸轧速度应控制在0.7 m/s以上,浇铸温度应控制在1 520℃以上。     

双辊铸轧薄带钢温度场的有限元分析

针对实验室现有的实验设备条件,建立了双辊铸轧薄带钢过程的有限元数学模型,通过程序开发对熔池内的温度场进行了模拟;给出了各工艺参数对凝固终点位置及铸带表面温度的影响规律,为铸轧过程的分析和控制提供了理论依据。     

双辊铸轧布流过程熔池流场及温度场

双辊铸轧是一种先进的连铸技术,其布流器的布流形式直接影响其产品质量。同时考虑布流器、辊套、熔池、材料非线性和复杂边界条件的基础上,建立了双辊铸轧流固热耦合数值模型,并对熔池流场及温度场的分布规律进行研究。结果表明,熔池在布流器下方和侧面开口附近共存在4处漩涡,且在靠近侧封板一侧存在下凹的高温区。布流器两侧开口宽度对熔池流场及温度场的影响均较大,在侧面和端面开口宽度分别取12和22 mm时熔池Kiss点的位置分布较为理想。对布流器两侧开口宽度同时对应调整,有利于控制熔池Kiss点的位置高度。     

双辊铸轧布流过程熔池流场及温度场

双辊铸轧是一种先进的连铸技术,其布流器的布流形式直接影响其产品质量。同时考虑布流器、辊套、熔池、材料非线性和复杂边界条件的基础上,建立了双辊铸轧流固热耦合数值模型,并对熔池流场及温度场的分布规律进行研究。结果表明,熔池在布流器下方和侧面开口附近共存在4处漩涡,且在靠近侧封板一侧存在下凹的高温区。布流器两侧开口宽度对熔池流场及温度场的影响均较大,在侧面和端面开口宽度分别取12和22 mm时熔池Kiss点的位置分布较为理想。对布流器两侧开口宽度同时对应调整,有利于控制熔池Kiss点的位置高度。     

Coupled Simulation of Flow and Thermal Field of Twin-Roll Strip Casting Process

The steel industry is moving ahead along the di-rection of low cost,short process,good quality andlow capital investment. Strip continuous castingwhich can directly cast a thin strip with thicknessless than 10 mm from molten metal and can elimi-nate the expansive and complex hot rolling,is ex-pected to reduce both the capital investment and thecost of production as compared with the convention-al continuous casting process. Among various pro-cesses under development,the twin- roll strip cast-i…     

基于Pro CAST软件板坯连铸温度场的模拟与应用研究

介绍了Pro CAST软件在连铸温度场模拟计算中的特点和优势。通过在舞钢公司1#连铸机建立数学模型并使用Pro CAST软件对连铸温度场进行模拟计算后,当拉速降低至0.70 m/min时矫直中表面温度为964℃,凝固末端处于7#扇形段,该模型计算结果为舞钢公司连铸降拉速攻关提供了理论依据。     

三流非对称中间包流场水模拟研究

在保证产量的情况下,为使夹杂物充分上浮去除,钢水温度均匀,进一步提高某钢厂320 mm×480 mm连铸方坯的生产质量,针对三流非对称中间包,设计1∶3水模拟试验和数值模拟,进行不同拉速和有无挡坝的研究。通过速度场和温度场的数值模拟以及不同拉速下的水模拟,可以发现,随着拉速的增加,三个水口的停留时间减小,并且三个水口的停留时间有一定差距。添加挡坝后随着拉速的增加,平均停留时间减小得更为缓慢。速度场和温度场的分布规律并不随拉速的变化而变化,但拉速的增加会使中间包内的速度和温度上升。     

薄板坯连铸结晶器三维流场和温度场的数值模拟

针对ＩＳＰ型薄板坯连铸结晶器，利用数值模拟的方法，计算结晶器的内流体的三维流场和温度场，比较和分析水口结构形状，插入深度及拉坯速度对结晶器内流场和温度场的影响，为薄板坯连铸结晶器以及相适应的伸入式水口结构形状选型提供参考。     

薄板坯连铸结晶器钢液流动数值模拟

以唐钢第一炼钢厂薄板坯连铸机为背景,利用商业模拟软件FLUENT,根据热轧薄板厂目前连铸操作的工艺参数,采用湍流模型建立数学模型,模拟了薄板坯连铸结晶器内钢液流场分布情况,系统地研究了水口结构、水口上出口倾角在指定拉速、浸入深度下对结晶器内流场的影响,为水口优化提供理论依据。在固定拉速和指定的浸入深度条件下,通过对比分析几种不同水口结构对结晶器内流场及温度场影响规律,最终确定采用五孔水口上出口倾角取15°为最佳水口结构方案。     

薄板坯连铸用平头浸入式水口的研究开发

通过研究薄板坯连铸机大通钢量条件下结晶器内钢水的流动特性,分析了浸入式水口出口射流对熔池温度分布、结晶器内液面波动等的影响。唐钢研发的一种薄板坯连铸机用平头浸入式水口,优化了浸入式水口钢液出钢孔端面的形状结构和在结晶器内的浸入深度,使高温钢水覆盖了整个结晶器表面,有利于保护渣的融化,解决了薄板坯连铸机拉速提高对结晶器流场、铸坯质量等方面的影响。     

中薄板坯连铸结晶器浸入式水口的优化设计

应用数值模拟软件对唐钢中薄板坯连铸结晶器及浸入式水口内的钢水流场、温度场进行数值模拟,分析了水口结构、拉速、浸入深度和铸坯断面对流场和温度场的影响,在此基础上确定了水口的最佳结构和浸入深度,并在生产中进行了验证,不但提高了铸坯质量和产量且稳定了连铸生产。     

超薄快速铸轧过程轧制压力分布的数字模型与实验研究（Ⅱ）——轧制区轧制压力的解析计算模型

超薄快速铸轧条件下轧制区内温度梯度很大,其轧制压力是温度的强耦合函数。本文在利用切块法推导出超薄快速铸轧过程轧制区的静力平衡微分方程的基础上,利用温度分布的线性假设建立了变形抗力关于位置坐标的简化模型,由此可根据铸轧条件下混合摩擦条件求出了各相应摩擦条件下的平衡微分方程的解析解,即获得轧制区轧制压力分布的解析计算模型,该模型同样适用于常规铸轧条件下的铸轧仿真研究。