薄板坯连铸CSP二次冷却制度数值分析优化硕士论文.docVIP

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薄板坯连铸二次冷却制度分析与优化

材料加工工程，2011，硕士

【摘要】随着薄板坯连铸技术的发展和进步,连铸机的产量和铸坯质量已成为人们关注的热点问题。连铸的二次冷却对连铸机的产量和质量都有重要的影响。为了获得良好的铸坯质量和较高的产量,有必要对板坯的二冷制度进行深入研究,通过制定连铸机合理的二次冷却制度,使铸坯快速均匀的冷却,在保证铸坯质量的同时,进一步挖掘连铸机的生产潜力。本文建立了薄板坯凝固的二维传热数学模型,基于邯钢薄板坯连铸的实际生产情况,应用ANSYS有限元分析软件对铸坯的凝固过程进行数值模拟。通过与现场数据相比较,验证了数学模型的可靠性。从模拟得到的铸坯凝固过程的温度分布可以看出,在X.0和X.1的过渡区处由于冷却水量分布不合理导致横向温差过大,这样极易产生裂纹。依据优化设计基本理论,并结合二次冷却制度应遵循的冶金原则,建立了二冷优化数学模型。以CSP薄板坯连铸机3.8m/min拉速的工况为例,采用两种优化方法进行优化运算,并分析和对比了两种优化算法。在优化运算中,通过调整各冷却段的水量,使铸坯均匀冷却,温度场分布均匀。文本还研究了不同拉速下二冷区各冷却段的最佳水量,采用最小二乘算法分别对二冷各段总水量和各环路水量进行一次线性和二次曲线回归,...?更多还原

【Abstract】Withthedevelopmentandapplicationofthetechnologicalcharacteristicsinthethinslabcasting,theoutputofthecasterandthequalityoftheslabhavebecamethefocusquestionthatpeoplepaycloseattentiontogradually.Secondarycoolingisofcentralimportancefortheoutputandthequalityincontinuouscastingprocess.Inordertogainagoodquality,thefurtherstudyonsecondarycoolingisnecessary,andifthesecondarycoolingsystemissuitable,itwilldigupmoreproductive...?更多还原

【关键词】薄板坯连铸；CSP；二次冷却制度；数值分析；优化；

【Keywords】thinslabcontinuouscasting；CSP；secondarycoolingsystem；numericalanalysis；optimization；

摘要4-5

Abstract5

第1章绪论9-13

1.1选题背景及意义9-10

1.2铸坯温度场数值模拟国内外研究现状10-11

1.3课题的研究任务11

1.4技术路线11-13

第2章薄板坯连铸二次冷却理论基础13-30

2.1邯钢CSP生产线工艺流程13-14

2.2薄板坯连铸的传热特点14-19

2.2.1结晶器的凝固传热16-17

2.2.2二冷区的凝固传热17-19

2.3薄板坯连铸二次冷却制度19-26

2.3.1二次冷却的重要性19

2.3.2二冷区传热的影响因素19-22

2.3.3二次冷却与铸坯质量22-23

2.3.4二次冷却的冶金原则23