中原特钢大型钢锭凝固过程的数值模拟

发布时间：2022-02-17 09:10

　　伴随着一些重工业领域中所使用的锻件的大型化，锻造用钢锭也逐渐朝着大型化发展，锻件质量是受到钢锭质量的优劣的影响的。而大型钢锭的充型凝固过程都是在锭模内的进行的，整个过程都处于高温状态，是不容易直接观察和控制的，因此计算机数值模拟成为了钢锭研究的重要方法。通过几十年的发展，关于钢锭凝固过程的数值模拟研究已经获得了长足的进步，但是依然存在一些亟待解决的问题。主要表现在：模拟参数的准确度以及模型对实际问题的概括度，这些都直接影响着模拟计算的结果。本文以中原特钢25t大型钢锭凝固过程为研究对象，通过模拟大型钢锭凝固过程的三维温度场，研究了大型钢锭凝固过程的变化规律。该研究以模拟大型钢锭凝固过程温度场为初期目标，结合现场实测数据的计算分析，确定准确的边界条件、热物性参数和合理的数学模型，通过对钢锭浇铸和凝固过程温度场的计算分析，研究钢锭的凝固规律；结合模拟结果和生产现场情况对现行生产工艺存在的问题进行评价；针对钢锭的质量缺陷，采用模拟的手段，以帽口保温条件和浇注温度为代表对现行生产工艺进行优化研究。主要研究结果如下：（1）通过计算钢锭凝固过程的温度场变化，初步确定钢锭从浇注完成到完全凝固的时间约... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ProCAST数值模拟的简易流程图

位论文23(a)钢锭模 (b)钢锭 (c)绝热板 (d)装配体图 4.2 装配体几何模型图 4.3 钢锭模装配示意图4.2.2 有限元网格划分对装配后的几何模型进行网格划分，得到的有限元模型如图 4.4 所示。利用有限元网格划分工具 Geo-mesh 和 MeshCAST 对物理模型进行了网格划分，得到约 10 万个面网格和 52 万个体网格，网格尺寸约为 50mm.对各部件之间的接触面网格进行了细化，尺寸约为 20mm。图 4.4 钢锭模有限元模型 图 4.5 三维造型实体

钢锭模装配示意图

【参考文献】：
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本文编号：3629162