圆坯连铸凝固传热数学模型及应用.pdf

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=区冷却强度对铸坯温度影响较大。生产实践表明,当生产蝴岫铸坯的拉速达到—|pcOT=(AOT)+-r1h)+q(1)圆坯连铸凝固传热数学模型及应用(1)AI=g灯旷毯舻钢厂工艺条件的舛“D特殊钢1温德松34MIl5V00天津钢管集团公司生产的主要圆坯规格为。炼钢厂为配合公司4602006年开始对不同钢种进行了单流热负荷试验和全流热105mq)400圆坯的厂家。为解决生产中出现的较高拉速下痳比较严重裂纹缺陷、铸坯质量不稳定等现象,建立了针对天津钢管炼圆坯连铸凝固传热数学模型。通过模型分析了各种工艺参数对铸坯温度、坯壳厚度、凝固终点的影响,确立了大断面圆坯二冷段合理的工艺参数。1(1)(2)特性为各向同性;雎匝乩鞣较虻拇龋铸坯表面的辐射传热与支撑辊的接触传热以及二冷(5)略结晶器振动对凝固过程传热的影响。根据圆坯形状和边界条件的对称性,选择带有柱坐标的二维轴对称模型,其传热方程为:P-(kgm)CP[J(kg)-1]A-[w(m)1]g内热源/·籡;函一圆柱坐标的方位角/radT--s几何条件:躵≤尺t=0T=ro(oc)边界条件:[2]算,按分段函数考虑结晶器热流分布:Z-mq-304北京科技大学冶金与生态工程学院,北京;旖蚋止芗庞邢薰玖陡殖В旖圆坯连铸过程中的凝固传热数学模型,运用该模型计算得到的二冷各区控制点的表面温度与现场实测结果一致。用该模型计算得出,钢水过热度对铸坯表面温度影响较小,拉速和二冷痬时,自动控制的二次冷却制度能满足工业连铸要求,可得到优质铸坯。关键词二冷控制传热模型圆铸坯表面温度JingshelHan0052009820095HaiyanlLiEngineeringUniversityTechnologyBeijing甌甌bloom、、.m<Z03m<;.—痬ControlHeatJ、
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1簧特殊钢第卷·。。淝MǔR宰酆洗认凳齢来描述二冷区铸坯表面的传热过程:q=h()3冷却区,计算中根据现场情况在大量预模拟的基础上确定了不同冷却段的冷却公式和传热系数:式中:煌淙炊蔚拇认凳痆(m2oC)]W[L(m28)1](3)q=80"[(+273)4(+273)4]式中:,钢铁材料取;,羖W(m2K4)度/;.空气温度/℃。234MnSV()034C024Si105MnO010P0006S0015AI[3411l骰⌒瘟幕⌒(l区投、区的长度分别为.、m0406痬,铸坯断面l(1234区末端,实测值是多组数据的平均值S杀看出,实测值与计算值误差都在甇%以内。3过热度对铸坯表面温度的影响由图可见,当钢水过热度为℃和℃时,铸坯表面温度曲线基本重合,当过热度为℃时,温度差稍稍增大。实际生产中钢水过热度控制在~℃为宜。,铸坯出结晶器的表面温度增加℃左右,80100加m1(c)结晶器时的坯壳变薄,容易出现拉漏或铸坯变形、裂040mrain壳厚度分别为、、、、lILrnmrain∞”拐筻1比较图榷和拉速灾鞅砻嫖露鹊挠跋欤不同拉速下坯壳厚度生长曲线抛蛳螂档掩6501。∞8.、.危矗暄L
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似验词褂媒峋鞯绱沤涟的似4量是不合适的。如要提高拉速应配合采取其它措施,如加强结晶器和二冷的冷却强度等。冷却强度对铸坯温度