【摘 要】
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针对河北钢铁集团唐山钢铁有限责任公司生产的马口铁板坯情况,从结晶器内三个传热过程入手,建立铸坯三维瞬态传热模型、结晶器铜板三维稳态传热模型以及保护渣膜的二维传热模
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针对河北钢铁集团唐山钢铁有限责任公司生产的马口铁板坯情况,从结晶器内三个传热过程入手,建立铸坯三维瞬态传热模型、结晶器铜板三维稳态传热模型以及保护渣膜的二维传热模型,并实验模拟了保护渣膜在结晶器内发生的脱玻化行为。分析了结晶器内的传热情况和铸坯凝固情况;通过改变工艺条件,分析不同工艺条件对结晶器传热和铸坯凝固的影响;探究了保护渣脱玻化行为规律,为研究渣膜脱玻化行为对结晶器传热的影响打下基础。在铸坯传热数值模拟过程中发现,间步长过大或过小都会对模拟结果造成很大的影响,综合考虑计算所需时间和计算结果的准确性,选取1s作为该模型的计算时间步长。根据铸坯热模拟结果表明,铸坯表面温度沿着拉坯方向逐渐减小,坯壳沿着拉坯方向逐渐变厚。提高拉速、过热度都可以使铸坯表面温度升高,同时会使坯壳厚度变薄。通过结晶器铜板传热模拟结果可以得出:在结晶器高度方向上,在弯月面附近和镀层连接处温度较高,但未超过铜板的再结晶温度;由于镀层的影响和结晶器底部逐渐没有了冷却水作用的影响,在结晶器镀层区域和距结晶器底部30mm处有都回温现象。螺栓位置处的温度高于同等厚度位置处的温度,这是由于螺栓位置处的水缝间距较大,冷却作用较其他位置弱而造成的。增大拉速、镀层厚度和铜板厚度都会使结晶器热面温度升高。通过试验模拟保护渣膜的脱玻化行为发现,玻璃体保护渣在回温过程中发生了脱玻化现象,析出晶体主要是枪晶石;随着升温速度的升高,保护渣发生脱玻化温度升高;随着升温的进行,渣样发生脱玻化的结晶率先升高后有所降低;随着恒温设定温度的升高,发生脱玻化的孕育时间减少;随着玻璃体渣膜处理温度的升高,渣膜表面粗糙度增大,内部空洞增多。由保护渣膜传热模拟结果可以得出:沿着拉坯方向,保护渣膜的温度逐渐降低。
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