雙輥冷卻低過熱度澆鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場溫度場耦合數(shù)值模擬.pdf

1、本論文提出了一種低過熱度澆注技術(shù),即“通過旋轉(zhuǎn)的冷卻輥將液態(tài)金屬冷卻,并強迫其注入結(jié)晶器”,為有效解決低過熱度澆鑄工藝帶來的水口堵塞問題提出了一種新方法。利用CFD商用軟件Fluent分別對雙輥冷卻低過熱度澆鑄方坯連鑄和薄板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼水的流場、溫度場及凝固場在不同拉速情況下做了模擬與分析,并與浸入式水口澆鑄下結(jié)晶器內(nèi)鋼水的流動及凝固狀況進(jìn)行了比較。為驗證雙輥冷卻低過熱度澆鑄對改善鑄坯組織的有效性,以99％的工業(yè)鋁為實驗材料,研究了

2、經(jīng)"U"型管冷卻的鋁液在低過熱度澆鑄下鋁錠鑄坯的宏觀組織及力學(xué)性能。 論文研究結(jié)果表明： (1) 鋼液經(jīng)冷卻輥冷卻澆入結(jié)晶器內(nèi),由于冷卻輥對澆鑄鋼液起到了冷卻作用,過熱度變小,實現(xiàn)了低過熱度澆鑄的目的。隨著拉速的提高,冷卻輥的冷卻作用相對變小。 (2) 流場分析表明鋼液經(jīng)冷卻輥注入結(jié)晶器形成向下的沖擊流,一方面該沖擊流有利于打斷凝固前沿的柱狀晶,從而形成新的形核驅(qū)動力,擴(kuò)大等軸晶率；另一方面沖擊流沖擊到一定深度產(chǎn)