双辊铸轧薄带钢数值模拟的研究

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1、分类号UDC作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：密级】739．51学位论文双辊铸轧薄带钢数值模拟的研究王成建邱以清副教授东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室硕士学科类别：工学奇广最论文答辩日期：2009年6月30日答辩委员会主席：；渗F舀c窿东北大学2009年6月朱状鬼●AThesisinMaterialsFormingEngineeringNumericalSimulationResearchonTinrqIllericalUlatiOnResearcOnWin-roll-lSteelStri

2、pCastingbyWangChengjianSupervisor：AssociateProfessorQiuYiqingNortheasternUniversityJune2009f●独创性l声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二6二恩。学位论文作者签名：日期：学位论文版权使用授权书7．g本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有

3、关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。)学位论文作者签名：签字日期：导师签名：签字目期：●东北大学硕士学位论文摘要双辊铸轧薄带钢数值模拟的研究摘要近些年，双辊铸轧薄带钢作为一项低能耗、短流程、低成本的新型技术，受到全世界钢铁业的关注，取得了令人嘱目的进展。在双辊铸轧薄带钢工艺过程中，工艺参数控制范围窄，需要应用计算机模拟技术对其凝固过程进行数值模

4、拟，借此获得优化的工艺参数指导生产，尽快投入到工业化生产。本文选择双辊铸轧薄带钢凝固过程为研究课题，对双辊铸轧薄带钢凝固过程中熔池内钢液流动、传热和凝固过程以及铸轧中间包内钢液流动行为进行数值模拟。研究得到的结果对于该技术的工业化应用具有理论意义和实用价值。本文利用ANSYS商业软件对双辊铸轧薄带钢过程中的关键问题进行系统研究，取得了预期的研究成果。本义的主要工作和创新研究结果如下：根据双辊铸轧薄带钢工艺的特点，建立了能够描述双辊铸轧过程中的湍流流动、传热和凝固过程的控制方程。对固相率、凝固潜热和湍流粘度等关键问题进行了处理，给出了描述湍流流动的统

5、一方程。采用二维流场有限元分析理论对铸轧中间包流场进行数值模拟。给出了中间包结构形状、浇注速度、液面高度等参数对熔池内流场的影响规律。采用二维流热耦合有限元分析理论对双辊铸轧薄带钢凝固过程中流场和温度场进行了数值模拟。首次延长问题研究的区域，利于湍流的充分发展。给出了浇注温度、铸轧速度、熔池液面高度、出口厚度等参数对熔池内流场和温度场的影响规律。利用不锈钢铸带出口表面温度的实验结果与数值模拟结果进行比较，初步验证了数值模拟结果的正确性。关键词：双辊铸轧薄带钢；有限元分析；温度场；流场；中间包一II—东北大学硕士学位论文hbstractNumeric

6、alSimulationericaliResearchonTwin．rollSteelStripCastingAbstractInrecentyears，asignificantprogresshasbeenobtainedinthedevelopmentoftwinrollstripcastingprocess，whichisabsorbingtheattentionoftheironandsteelindustryoftheworldasoneofthenewtechnologieforitslowenergyconsumption，short

7、procedureandlowproductioncost．Computersimulationisurgentlyneededtobeappliedtotwin—rollcastingprocesswithnarrowcontrollingrangesofprocessparametersinordertoobtainoptimizedprocessparametersforpracticalapplicationandlayafoundationforitsindustrialization．Inthepresentwork．thetwin-r

8、ollstripcastingprocesswasnumericallysimulated．Themetalflowint