收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

圆坯连铸结晶器内电磁场、流场的数值模拟与实验研究

王学兵  
【摘要】: 在钢的连铸过程中,电磁搅拌因其具有不接触钢液而在钢液中产生搅拌作用的优点,成为继浸入式水口、保护浇注等连铸技术之后最重要发展之一,受到广泛的关注和应用。该技术不仅可以有效改善铸坯的表面及皮下质量,改善铸坯内部组织结构,扩大等轴晶区,减轻或消除中心偏析、中心缩孔等内部缺陷,而且在放宽对连铸工艺的要求,扩大连铸钢种,提高拉速,促进高效无缺陷优质铸坯的生产中均发挥了重要作用。 结晶器电磁搅拌过程是一个复杂的流动、传热以及存在相变的冶金过程。单纯利用理论解析的方法进行分析是十分困难的。本文采用ANSYS10.0有限元分析软件,以马钢炼钢厂圆坯连铸结晶器电磁搅拌为研究对象,开展“圆坯连铸结晶器内电磁场、流场及温度场的数值模拟与试验研究”。完成的工作主要有几个方面: 1)基于Maxwell方程组,阐明了电磁搅拌过程中二维和三维电磁场、电磁力以及相应边界条件的处理方法;应用磁流体力学的基本理论建立了连铸电磁搅拌过程中电磁场、流场及温度场耦合分析模型。 2)采用ANSYS10.0分析软件,以马钢—炼钢圆坯连铸为原型,建立了二维有限元模型,对圆坯连铸结晶器电磁搅拌过程中搅拌器中心横截面内电磁场、电磁力进行研究;同时研究了电磁搅拌参数、结晶器铜管以及断面尺寸的影响规律。 3)采用三维有限元模型,对结晶器电磁搅拌过程中结晶器内三维电磁场分布规律以及电磁搅拌作用下的钢水流动及传热过程进行了初步研究,为进一步优化浸入式水口结构及潜入深度,改善结晶器内钢水的流动、传热及凝固过程做准备。 4)通过现场实际测量,优化了电磁场、流场及温度场有限元计算模型并为连铸电磁搅拌参数的优化提供实验依据,在模拟计算和实验研究的基础上确定了部分钢种的最佳电磁搅拌工艺参数,并在实际生产中取得良好效果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 冯慧霄;艾立群;曹晓明;杨晓江;;FTSC薄板坯连铸结晶器流场数值模拟[J];中国冶金;2006年05期
2 杨春宝;闫小林;陈伟;;基于ANSYS的板坯连铸结晶器内流场数值模拟[J];河北理工大学学报(自然科学版);2008年03期
3 陈登明;王宏丹;杨治立;;板坯连铸结晶器内钢液的三维流场数值模拟[J];热加工工艺;2011年07期
4 陈阳;张炯明;韩丽辉;;宽板坯连铸结晶器内钢水流动的数值模拟[J];钢铁研究;2008年03期
5 李志强;李晓桥;王敦旭;张贺臣;;水平连铸圆结晶器冷却水套流场数值模拟[J];热加工工艺;2008年07期
6 陈艳霞;崔小朝;;结晶器内冷却器-U形管内流场温度场耦合数值模拟[J];特殊钢;2008年03期
7 沈巧珍;仇东丽;彭琦;阳方;;宽板坯连铸结晶器流场和温度场的数值模拟[J];武汉科技大学学报;2008年05期
8 王翠娜;温良英;陈登福;彭政;张健;靳星;张大江;;板坯连铸结晶器内流场的数值模拟[J];过程工程学报;2009年S1期
9 李娇;邱正阳;刘竟成;;板坯结晶器流场和温度场的数值模拟[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2008年04期
10 刁江;谢兵;李玉刚;;板坯连铸结晶器钢液流场的数值模拟[J];钢铁研究学报;2008年11期
11 周昊明;张华;倪红卫;陈光友;刘吉刚;;柳钢板坯连铸结晶器流场优化[J];炼钢;2009年02期
12 沈铁;;结晶器Ar气泡运动行为模拟研究[J];热加工工艺;2011年01期
13 张彩军;李建生;程翠花;毕娜;;六流中间包钢液流动及传热过程的耦合数值模拟[J];钢铁钒钛;2008年02期
14 张彩军;李增玉;关开;李建生;朱立光;;水口倾孔倾角对异型坯结晶器流场和液面波动的影响[J];过程工程学报;2009年S1期
15 薛建国;王长松;张玉宝;金学伟;;连铸结晶器内凝固过程的热-流-力数值模拟[J];武汉理工大学学报;2010年01期
16 薛建国;金学伟;姚耕耘;;三维MiLE算法模型模拟连铸结晶器内的板坯凝固过程[J];航空材料学报;2010年03期
17 郭俊玉;王波;;板坯连铸结晶器内钢液流场的数值模拟[J];连铸;2007年02期
18 包云鹏;张晓光;兰岳光;刘鲁宁;彭继华;;连铸结晶器内钢液流场的数值模拟[J];内蒙古科技大学学报;2009年03期
19 李敏;刘吉普;潘文惠;李国亮;石毅新;;硝酸钾结晶器蒸汽喷射增压器的设计与CFD分析[J];无机盐工业;2011年09期
20 夏小江;王宏明;戴起勋;李桂荣;赵玉涛;;电磁软接触连铸高频磁场的数值模拟[J];中国有色金属学报;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马天飞;王新福;刘国齐;禄向阳;;板坯连铸用浸入式水口的数值模拟优化[A];2008年全国炼钢——连铸生产技术会议文集[C];2008年
2 张利君;薄凤华;王凤琴;王卫华;;结晶器内钢液流动及液面波动行为的数值模拟[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
3 任三兵;樊俊飞;职建军;赵顺利;;板坯结晶器弯月面波动过程的数值模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
4 孙玉霞;王宝峰;曹建刚;李建超;;板坯结晶器内钢液流动及液面波动的数值模拟[A];2009年河北省冶金学会炼钢—连铸技术与学术年会论文集[C];2009年
5 张长利;陈永;沈厚发;柳百成;;大方坯结晶器电磁搅拌流场的数值模拟[A];第八届全国连铸学术会议论文集[C];2007年
6 张彩军;李增玉;关开;李建生;朱立光;;水口倾孔倾角对异型坯结晶器流场和液面波动的影响[A];第十二届冶金反应工程学术会议论文集[C];2008年
7 王现辉;黄福祥;王新华;;CSP薄板坯连铸结晶器内钢水流动周期性失稳的机理与防止对策[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(报告与分会场特邀报告)[C];2009年
8 邵明天;李士波;;连铸坯纵裂纹产生的机理及预防措施[A];板坯连铸技术交流会论文汇编[C];2006年
9 郭仁宁;王若旭;陈扬;;磨料水射流喷嘴的流场数值模拟[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
10 赖朝彬;邓仁华;袁敏;欧俭平;;新钢130t/h全燃高炉煤气锅炉内流动特性的数值模拟[A];2005中国钢铁年会论文集(第2卷)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 崔小朝;结晶器内钢水搅拌液固温耦合数值模拟与实验研究[D];燕山大学;2001年
2 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
3 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
4 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
5 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
6 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
7 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
8 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
9 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
10 周素云;激光等离子体中有着自生磁场的密度通道的分析研究[D];南昌大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙玉霞;板坯结晶器钢液流动及液面波动行为的模拟研究[D];内蒙古科技大学;2009年
2 杨春宝;中厚板连铸液固温耦合数值模拟[D];河北理工大学;2008年
3 王学兵;圆坯连铸结晶器内电磁场、流场的数值模拟与实验研究[D];辽宁科技大学;2008年
4 李建生;异型坯连铸结晶器流场和温度场耦合模拟[D];河北理工大学;2008年
5 姚福锋;蒸汽轮机抽汽口及其附近透平级流场的数值研究[D];华北电力大学(北京);2006年
6 王智勇;基于FLUENT软件的水力空化数值模拟[D];大连理工大学;2006年
7 张秋菊;高水基安全阀流场的CFD仿真[D];太原理工大学;2008年
8 李丰德;圆坯连铸结晶器锥度的研究[D];内蒙古科技大学;2009年
9 梁新腾;连铸中间包内钢水流动行为的数理模拟研究[D];内蒙古科技大学;2007年
10 孟祥睿;橡胶挤出机内胶料的三维流动模拟与分析[D];郑州大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 Carlo P.Piemonte 达涅利戴维·迪斯汀顿公司 执行副总裁 Gabriele Paulon 达涅利戴维·迪斯汀顿公司 工艺技术常务副经理;达涅利INMO结晶器概念高质量板坯连铸创新技术[N];世界金属导报;2009年
2 刘友存;实现产品质量和生产效率双提高[N];中国冶金报;2008年
3 Carlo P.Piemonte 达涅利戴维·迪斯汀顿公司 执行副总裁 Gabriele Paulon 达涅利戴维·迪斯汀顿公司 工艺技术常务副经理;达涅利INMO结晶器概念高质量板坯连铸创新技术[N];世界金属导报;2009年
4 王家峰 记者 程云鹤;鞍钢结晶器电镀铜板走向国际[N];鞍山日报;2010年
5 彭荣才;在“高速”中实现“优质”[N];中国冶金报;2008年
6 廖建国;连铸结晶器内钢水流动控制技术的变迁(1)[N];世界金属导报;2004年
7 郭志民;WAL-Ⅱ结晶器液面自动控制仪投用效果好[N];世界金属导报;2004年
8 石刚;市场的“结晶”[N];中国冶金报;2000年
9 张化义;新式连续双流分配器及结晶器液面控制系统[N];世界金属导报;2009年
10 清晨;基于SIMPLER算法的结晶器填充和凝固新模拟方法的开发[N];世界金属导报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978