铝合金电磁连铸工艺及温度场数值模拟研究

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软接触结晶器电磁连铸方法是一项新的连续铸造技术,主要用于钢的连续铸造过程,目前已取得了较快的进展。而将该技术应用于铝锭的连续铸造过程则是一个新的尝试,可以在保证较好的内部质量和表面质量的情况下,进一步提高铸造速度,较之电磁铸造更易实现工业化。本文针对铝合金圆锭电磁连铸过程进行了以下实验和模拟研究: 测量了电磁连铸结晶器内的磁感应强度分布,并研究了不同电参数下的磁场分布规律及液柱成型条件。 较系统的研究了铝合金圆锭电磁连铸过程的工艺参数对铸锭表面质量的影响规律,确定了合理的液面位置、浇注温度、冷却水量和铸造速度等工艺参数。 利用冷态铸锭温升法测量了电磁连铸过程铸锭内部的感应热量值和分布,得到了沿结晶器水平方向、垂直方向及不同功率条件下的感应热分布,并计算获得了该实验条件下的感应加热功率;在数值模拟时有效的合并到了温度场的数值计算模型中。 针对电磁连铸过程建立了温度场数值模拟的计算模型,编制了考虑感应热分布的温度场模拟软件,并验证了模拟程序的准确性;在此基础上进行了各项工艺参数对凝固速度影响的模拟研究,为电磁铸造工艺参数的优化设计提供可靠的依据。
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