【摘 要】
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连铸结晶器保护渣作为连铸过程中必不可少的部分,对提高铸坯质量和保证连铸工艺的顺利运行有着重要作用。在连铸过程中,保护渣具有改善传热和润滑、防止二次氧化、保温和吸收上浮夹杂等作用,其中保护渣的润滑作用可以提高铸坯表面质量,减少发生漏钢事故。据报道,连铸过程中65%以上的漏钢主要是由于保护渣润滑不良引起的。因此,研究保护渣的润滑特性尤为重要。本文主要研究了不同拉速、结晶器振动方式和非正弦因子对连铸过程
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连铸结晶器保护渣作为连铸过程中必不可少的部分,对提高铸坯质量和保证连铸工艺的顺利运行有着重要作用。在连铸过程中,保护渣具有改善传热和润滑、防止二次氧化、保温和吸收上浮夹杂等作用,其中保护渣的润滑作用可以提高铸坯表面质量,减少发生漏钢事故。据报道,连铸过程中65%以上的漏钢主要是由于保护渣润滑不良引起的。因此,研究保护渣的润滑特性尤为重要。本文主要研究了不同拉速、结晶器振动方式和非正弦因子对连铸过程中保护渣润滑的影响,得到了不同参数对保护渣润滑的影响规律。本文以板坯连铸为例,选用Q235钢和常规SiO2-CaO系保护渣为研究对象,确定Q235钢和保护渣的物性参数,选取VOF模型和RNG k-ε模型作为本文所使用的多相流和湍流模型,模拟弯月面处保护渣的形态,完成连铸过程中保护渣在弯月面处的流入渣道的瞬态模拟。通过建立钢液、保护渣、空气三相流、传热和凝固的动态耦合模型,研究了拉速、结晶器振动方式和非正弦因子因素对弯月面处保护渣渗入的影响。结果显示:结晶器正弦振动,拉速为0.015m/s时,负滑脱时间为0.18s,负滑脱量为5.06mm,保护渣消耗量为0.274kg/m~2,其润滑效果最好;在振幅、振频和拉速相同时,与结晶器正弦振动相比,结晶器非正弦振动负滑脱时间是0.16s,负滑脱量为4.975mm,平均渣耗是0.278kg/m~2,负滑脱量减小,有利于保护渣渗入渣道,保护渣消耗量增大,有利于润滑;结晶器非正弦振动的非正弦因子为0.5时,负滑脱时间为0.137s,负滑脱量为5.25mm,保护渣的消耗量为0.287kg/m~2,其润滑效果最好。
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