连铸Φ600mm大圆坯结晶器锥度设计.pdf

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1、重型机械2016NO．6·设计计算·连铸6600mm大圆坯结晶器锥度设计袁志刚，李建超，王宝峰(1．秦皇岛首钢长白结晶器有限责任公司，河北秦皇岛06631l；2．内蒙古工业大学材料科学与工程学院，内蒙古呼和浩特010051；3．内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010)摘要：在连铸过程中，结晶器锥度对提高连铸机的产量，改善铸坯的质量，延长结晶器的寿命都起着决定性的作用。采用有限元方法计算了600mm大圆坯连铸过程铸坯的温度收缩、结晶器内温度分布及变形，并通过结晶器的内腔尺寸计算出圆坯结晶器锥度。结果表明：铸坯尺寸越大，结晶器长度应适量减小

2、；如果采用双锥度，从弯月面到弯月面以下200mnl，结晶器锥度为2．33％／m，从弯月面下200mm到结晶器出口锥度为0．78％／m；如果采用连续变化的锥度，锥度从最大的2．89％／m到最小值0．14％／m呈线性连续变化。关键词：连铸；结晶器；锥度；有限元法中图分类号：TF777文献标识码：A文章编号：1001—196X(2016)06—0060—05Mouldtaperdesignof~~600nunbloomforcontinuouscastingYUANZhi．gang，LIJian．chao。WANGBao—feng。，(1．Qinhuang

3、daoShougangChangbaiMouldLtd．，Qinhuandao066311，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，InnerMongoliaUniversityofTechnology，Hohhot010051，China；3．SchoolofMaterialandMetallurgy，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，China)Abstract：Thetaperofmouldplaysanim

4、portantroleinraisingoutput，improvingthebilletqualityandprolon—gingthemouldli~spaninthecourseofcontinuouscasting．Inthisarticle，temperatureandshrinkageofbloomwithdiameterof600mm，mouldtemperaturedistributionandmoulddistortionarecomputed．Theresuhsshowthatthelargerthesizeofbloomis，t

5、hesmallerthelengthofmoldshouldbe．Ifthedoubletaperisused，theta—peris2．33％／mfromthemeniscustothepositionbelowmeniscus200mmandthetaperoftherestis0．78％／m．Ifthemoldtaperisdesignedtobeacontinuousvariation，thetaperfromthemaximumofthe2．89％／mtotheminimumvalueof0．14％／mislinear．Keywords：c

6、ontinuouscasting；mould；taper；finiteelementmethod结晶器对坯壳的挤压，导致角部凹陷，坯壳与结0前言晶器之间摩擦增加，加剧结晶器的磨损，还会出连铸过程中，随着坯壳在结晶器内形成和增现表面增铜。在角部区域由于气隙的作用会形成厚，坯壳断面要逐渐收缩。为了改善结晶器的传热点，造成坯壳减薄和裂纹。锥度小会使气隙增热，结晶器设计向下的锥度。过大的锥度会造成大，热流减小，坯壳减薄，容易发生漏钢。伴随着高速连铸技术的发展，发展了双锥度、三锥收稿日期：2016—01—04；修订日期：2016—02—08度、四锥度及连续变化

7、锥度等多锥度的结晶器，作者简介：袁志刚(1967一)，男，秦皇岛首钢长白结晶器有限责任公司工程师，研究方向：冶金设备。多锥度结晶器在纵向形状上更符合结晶坯壳的实2016NO．6重型机械·61·际规律。结晶器作为连铸机的“心脏”，结1．2工作状态下结晶器内温度计算晶器锥度设计是否合理直接关系到连铸机产量和根据结晶器热流密度，采用二维稳态传热的连铸坯质量。本文采用有限元方法计算了4n5oo有限元数学模型，沿铜管的纵断面方向截取二维mrn大圆坯连铸过程铸坯的温度及收缩、结晶器断面作为研究对象，计算工作状态时结晶器内的内温度分布及结晶器变形。通过结晶器的内腔

8、尺温度分布。寸，设计出圆坯结晶器锥度。1．3结晶器变形计算根据铸坯在结晶器内收缩及结晶器锥度设计1结晶器的锥