连铸结晶器保护渣凝固传热及渣膜形成的模拟研究

发布时间：2022-07-13 12:22

　　结晶器保护渣是连铸过程中使用的一种重要功能材料,对浇铸顺行及铸坯表面质量的提高起到了极为关键的作用。钢液面上的保护渣渗入到坯壳与结晶器之间后有两个功能,一是润滑初生坯壳,二是控制水平传热,这两个功能的实现都与坯壳与结晶器之间固态渣膜的组织结构有关。为此有必要针对高温下保护渣的凝固过程建立传热模型,分析渣膜的形成过程,明确结晶性能,渣膜组织结构与传热行为三者之间的关系。本文采用数值计算与实验相结合的方法深入研究了保护渣凝固过程中渣膜的形成及传热机理。首先在实验室模拟了固态渣膜的形成,针对这一过程建立了导热与辐射的耦合传热模型,用以分析导热热流,辐射热流随时间的变化。然后将计算得到的温度分布与结晶动力学参数相结合讨论了渣膜形成过程中结晶分数及渣膜厚度随时间的变化规律,并提出了固态渣膜结晶比的定量表征方法。最后将气液传质方程引入到传热模型中,计算了保护渣凝固过程中气泡尺寸随时间的变化规律。借助几何光学从理论上分析了固态渣膜中气孔尺寸及分布对渣膜光学性质的影响。主要研究结果概括如下:（1）现有文献中用于研究非等温结晶动力学的Avrami方程,Ozawa方程以及等转化率法可以改写为一个统一的形式... 

【文章页数】：188 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

结晶器内渣膜的状态及分布

结晶器与坯壳之间温度分布示意图

坯壳与结晶器之间渣膜状态示意图

【参考文献】：
期刊论文
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[2]连续铸钢在钢铁生产流程中的作用及现代连铸技术简介[J]. 干勇,唐红伟,仇圣桃.  中国科学（E辑:技术科学）. 2008(09)
[3]中国钢铁工业的发展和技术创新[J]. 徐匡迪.  钢铁. 2008(02)



本文编号：3660034