超寬板坯包晶鋼連鑄結(jié)晶器內(nèi)溫度場與應(yīng)力場的數(shù)值模擬.pdf

1、近年，高效連鑄成為連鑄發(fā)展的一個主要趨勢，如何提高連鑄坯產(chǎn)量和質(zhì)量也成為連鑄生產(chǎn)中研究的主要問題之一。根據(jù)某鋼鐵廠中厚板廠包晶鋼連鑄(特別是超寬大斷面鑄坯)投產(chǎn)以來的生產(chǎn)實踐，板坯表面的縱裂紋嚴重影響鑄坯質(zhì)量，導(dǎo)致鑄坯合格率不高。
　　 本文運用現(xiàn)代冶金學(xué)、傳熱學(xué)、彈性-塑性力學(xué)的理論和研究方法，通過應(yīng)用運動坐標系建立連鑄結(jié)晶器的二維有限元模型，模擬鑄坯溫度及表面應(yīng)力分布，并研究鑄坯斷面尺寸與工藝參數(shù)對鑄坯表面應(yīng)力的影響規(guī)律，取

2、得了以下主要結(jié)論：
　　 (1)在結(jié)晶器出口處，坯殼厚度分布不均，在鑄坯的寬面上，中心區(qū)域附近生成坯殼較厚，超過20mm，在鑄坯偏角部位置形成的坯殼較薄，為15mm左右。
　　 (2)由于包晶反應(yīng)，使熱膨脹系數(shù)在兩相區(qū)發(fā)生突變，因此包晶鋼板坯表面應(yīng)力值在鑄坯中心區(qū)域明顯高于非包晶轉(zhuǎn)變的鋼種。
　　 (3)包晶鋼板坯連鑄，隨著鑄坯寬度的增加，表面應(yīng)力增大，其中在寬面中心區(qū)域變化更加明顯。因此，板坯寬度越寬，越容易在

3、板坯寬面中心區(qū)域形成表面縱裂缺陷。
　　 (4)拉坯速度對超寬板坯表面應(yīng)力影響明顯。對于斷面尺寸為3200mm×150mm板坯，將拉速由1.0m/min提高到1.2m/min，鑄坯中心區(qū)域應(yīng)力值減小，有利于降低鑄坯寬面中心區(qū)域裂紋的形成，但當(dāng)繼續(xù)提高拉速到1.5m/min，在距寬面中心200mm范圍內(nèi)，應(yīng)力值增大，使鑄坯寬面中心區(qū)域形成裂紋的幾率增加。
　　 (5)提高鋼水過熱度，鑄坯寬面中心區(qū)域應(yīng)力增加。斷面尺寸為32