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方坯通用仿真软件的研究及其在二冷中的应用

龙木军 , 陈登福 , 李宏亮 , 黄丽 , 佐祥均

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2008.01.004

在作者对二冷多年的研究基础上,考究各种方坯弧形连铸机的结构,细化二冷各区的边界条件,建立了通用性较强的二维方坯连铸凝固传热数学模型.并使用Visual Basic 6.0程序语言开发了方坯连铸二次冷却仿真实验平台.软件功能设计完善,人机交互功能强.对方坯连铸HRB335钢生产的二冷制度进行仿真优化讨论,证实了软件模型的准确性和实用性.

关键词: 方坯连铸 , 二次冷却 , 二冷制度 , 数学模型 , 数值仿真软件

16MnNb钢圆坯连铸二冷制度的研究

陈春梅 , 陈登福 , 董志华 , 龙木军 , 申嘉龙 , 徐松

钢铁

以某钢厂圆坯连铸机为研究对象,建立了连铸坯凝固传热模型。在不同拉速下对280 mm断面圆坯二次冷却过程进行仿真优化,确定了16MnNb钢合适的二冷制度。根据仿真结果,在最小工作拉速(0.9 m/min)下,矫直点处铸坯内弧表面中心温度为947℃,有效避开了铸坯的二次低延性区。在最大工作拉速(1.2 m/min)下,铸坯出结晶器时,其凝固坯壳厚度为19 mm,二冷初期产生漏钢等质量问题的可能性较小。不同拉速下,横断面温度场分布均匀。经低倍检测发现,铸坯表面及内部质量良好,无裂纹、疏松、缩孔等质量缺陷。

关键词: 圆坯连铸 , 二次冷却 , 16MnNb钢 , 仿真优化

20CrMnTi钢连铸坯柱状晶区的高温力学性能

董志华 , 陈登福 , 龙木军 , 张星 , 申嘉龙

材料研究学报

采用Gleeble-1500D热/力模拟实验机进行拉伸实验,测试20CrMnTi钢650-1050℃温度范围柱状晶区内的应力-应变曲线、高温强度、硬化系数及热塑性,研究了铸坯各高温力学性能参量与取样位置的关系.结果表明,随着距铸坯表面距离的增加,铸坯抗拉强度降低,低温(650℃)下的硬化系数明显增大;750℃时,1#、2#和3#试样的断面收缩率均达到最低,约为60%;取样位置由1#试样变为3#试样时,铸坯裂纹敏感区宽度保持在150℃左右,温度区间整体向低温区移动约17℃.以1#试样为参考,矫直过程中的铸坯表面温度应控制在825℃以上.

关键词: 金属材料 , 高温力学性能 , 铸坯 , 20CrMnTi钢 , 柱状晶区

板坯结晶器钢液流动传热和摩擦行为的数值模拟

俞晟 , 陈登福 , 龙海军 , 龙木军 , 吕奎 , 谢鑫

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140413

结晶器摩擦力对连铸顺行非常重要,而钢液流动行为会影响铸坯温度场和保护渣分布,可能对铸坯摩擦力产生一定的影响.利用Fluent软件建立结晶器内钢液流动、传热三维数学模型,并将温度场数据导入Ansys计算铸坯应变,然后根据铸坯-保护渣-结晶器摩擦行为数学模型讨论了渣膜润滑情况,对比了不同水口底部形状下结晶器内液态、固态和总摩擦力.结果表明:不考虑水口射流时结晶器总摩擦力比考虑水口时增大约29.4%;浸入式水口底部形状分别为凸底、平底和凹底3种情况下铸坯窄面中心温度依次降低,凝固壳厚度依次增大,固态摩擦力依次增大,总摩擦力依次增大,液态摩擦力相差较小.

关键词: 板坯结晶器 , 流场 , 温度场 , 水口 , 摩擦力

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