連鑄過程中板坯凝固的數(shù)值模擬-資料下載頁
2025-04-09 12:12本頁面
【正文】 熱溫度場(chǎng)模擬運(yùn)算程序采用VisualC++。程序采用交替方向隱式迭代法(ADI)結(jié)合解三對(duì)角矩陣的三對(duì)角矩陣算法(TDMA)進(jìn)行迭代計(jì)算。圖58為流程圖。圖58 流程圖板坯凝固算例比較分析算例外形尺寸：結(jié)晶器鋼液面高度：800mm；板坯尺寸： 板坯寬度：1200mm；板坯厚度：225mm；二冷區(qū)垂直段長(zhǎng)度：1,996mm；二冷區(qū)彎曲段弧長(zhǎng)：1,661mm；二冷區(qū)圓弧段弧長(zhǎng)：12,585mm；二冷區(qū)矯直段弧長(zhǎng)：4,340mm；二冷區(qū)水平段長(zhǎng)度：8,375mm；二冷區(qū)彎曲段等效半徑：9,；二冷區(qū)圓弧段半徑：10,000mm；二冷區(qū)矯直段等效半徑：9,。彎曲段、矯直段外緣尺寸采用三次方曲線繪制。 鋼種成分鋼種/成分~~~~~~~~00~~~00 物性參數(shù)名稱符號(hào)單位：數(shù)值鋼的潛熱(比內(nèi)能)272,000固相區(qū)鋼的導(dǎo)熱系數(shù)液相區(qū)靜止鋼液的導(dǎo)熱系數(shù)固相區(qū)鋼密度7600固、液兩相區(qū)鋼密度7200固相區(qū)鋼的比熱容液固相區(qū)鋼的比熱容鋼的液相線溫度1514鋼的液相線溫度（凝固溫度）1442中間罐內(nèi)鋼水過熱度澆注溫度 其他連鑄參數(shù)名稱符號(hào)數(shù)值單位：二冷區(qū)冷卻水溫度30.拉速選取鋼用目標(biāo)溫度法進(jìn)行模擬，計(jì)算出溫度場(chǎng)以及鑄坯表面中心溫度分布如圖59，510，511所示。圖59 模擬出的溫度場(chǎng)分布圖510 溫度場(chǎng)的局部放大圖511 鑄坯中心溫度與表面溫度曲線圖512 目標(biāo)溫度法計(jì)算出的凝殼厚度曲線圖513 與文獻(xiàn)中板坯凝殼厚度曲線的比較分析：1) 我們從圖59，511中可以看出，本項(xiàng)目模擬出的二冷區(qū)溫度場(chǎng)分布合理；滿足連鑄冷卻冶金準(zhǔn)則。2) 從圖513中可以看出，我們模擬出的凝殼厚度曲線與文獻(xiàn)中的曲線變化趨勢(shì)一致，證明本項(xiàng)目模擬出的結(jié)果是正確的。2．與CCP10計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較：將目標(biāo)溫度法模擬出的板坯凝殼厚度曲線與CCP10計(jì)算出的凝殼厚度曲線進(jìn)行比較，（如圖514所示）。圖514 數(shù)值模擬的凝殼厚度與CCP10計(jì)算的凝殼厚度的比較分析： 將數(shù)值模擬出來的凝殼厚度與CCP10計(jì)算出來的凝殼厚度進(jìn)行比較，可以看出二者的變化趨勢(shì)相同，但在局部上有差異。具體原因如下：1) CCP10是通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出來的結(jié)果，因此計(jì)算出來的曲線有棱角。2) 本項(xiàng)目在模擬過程中充分考慮了，外界冷卻的影響因素，因此，模擬計(jì)算出來的結(jié)果更能反映實(shí)際冷卻過程中的情況。本程序中考慮了潛熱的釋放，因此凝固的速率要比CCP10慢一些。3) CCP10中并未考慮金屬固液相線不同對(duì)二冷制度的影響，但在實(shí)際澆注的過程中，兩相區(qū)大小，以及兩相溫度差對(duì)澆鑄冷卻溫度場(chǎng)的影響是非常大的。因此CCP10只能作為一個(gè)近似的計(jì)算結(jié)果。4) 從大多數(shù)連鑄冷卻二冷制度優(yōu)化的數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果來看，本項(xiàng)目得出的結(jié)論更接近二冷段冷卻的真實(shí)情況。3．結(jié)論本軟件模擬出的板坯連鑄冷卻溫度場(chǎng)及凝殼厚度曲線，真實(shí)可靠。既滿足連鑄冷卻的冶金準(zhǔn)則，又能真實(shí)反映出二次冷卻中的真實(shí)情況。
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