連鑄坯傳熱系數(shù)與熱物性的實驗研究及凝固過程模擬分析
發(fā)布時間:2024-06-01 20:03
連鑄過程中的鑄坯二次冷卻直接影響鑄坯產(chǎn)量和質(zhì)量,不當冷卻會導致鑄坯表面和內(nèi)部裂紋以及鑄坯鼓肚等缺陷的形成。二冷區(qū)連鑄坯表面對流換熱系數(shù)是合理設計連鑄二冷配水的重要基礎數(shù)據(jù);連鑄機的工藝設計、設備設計和冷卻控制設計都必須針對具體鑄坯鋼種的高溫熱物性來進行,連鑄坯鋼種的高溫熱物性參數(shù)也是連鑄機設計、生產(chǎn)運行必需的重要參數(shù)。目前,關(guān)于連鑄坯表面氣水冷卻對流換熱系數(shù)的研究很不充分,鋼種熱物性數(shù)據(jù)也不完備,因此開展對連鑄坯表面對流換熱系數(shù)與鋼種高溫熱物性的研究,并以此為基礎研究連鑄坯二冷制度的優(yōu)化很有必要。本文以實驗研究連鑄二冷氣水噴嘴對流換熱特性為目的,基于傳熱學的基本理論和冷卻換熱模擬分析結(jié)果,設計了測定氣水噴嘴對流換熱系數(shù)的實驗裝置。利用DH5922N動態(tài)信號測試系統(tǒng)獲得溫度信號,用Visual Basic6.0編寫開發(fā)了反求對流傳熱系數(shù)的求解程序。對二冷區(qū)噴嘴進行了冷態(tài)和熱態(tài)性能測試,得出了噴嘴的相關(guān)參數(shù)和試件表面溫度與對流換熱系數(shù)的關(guān)系。用STA449C型熱分析儀和Gleeble 3800熱模擬實驗機獲得了Q345C鋼材在800℃到1200℃之間的熱物性和高溫力學性能數(shù)據(jù),包括應力—應...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號:3986395
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【學位級別】:碩士
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圖2-2直徑為Φ150mm試件冷卻后溫度分布圖
-14-圖2-2直徑為Φ150mm試件冷卻后溫度分布圖結(jié)果可以看出鑄坯試樣的直徑越大,試件中心的熱量
圖2-1直徑為Φ100mm試件冷卻后溫度分布圖
圖2-3鑄坯試件示意圖
第2章連鑄二冷換熱系數(shù)測定裝置的設計散失的越少,試件軸心附近的冷卻過程越接近于一維傳熱。根據(jù)這一結(jié)果選取的試樣尺寸直徑為Φ150mm,實驗時對試樣噴水冷卻的過程中可以省去對試樣周保溫裝置,減少了試驗的復雜性。由于在實驗過程中需要測出鑄坯試件厚度方向兩個不同位置點處的溫度隨卻....
圖2-4孔徑為Φ4mm的試件溫度分布圖
以此來獲得其兩點之間的溫度差和反求試件表面溫度兩個孔用來插熱電偶進行測溫。本文采取了三種打孔方案,并對測量精度的影響。示意圖如圖2-3所示。圖2-3鑄坯試件示意圖
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