薄带连铸结晶辊表面形貌对界面传热的影响-论文.pdf

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1、第36卷第3期机械工程材料V01．36No．32012年3月MaterialsforMechanicalEngineeringMar．2012薄带连铸结晶辊表面形貌对界面传热的影响周川-一。于艳，方园，王成全，王俊(1．上海交通大学材料与工程学院，上海200240；2．宝钢研究院，上海201900)摘要：利用宝钢自主开发的界面热流测量装置研究了薄带连铸用铜结晶辊表面形貌对界面传热的影响，并建立了界面传热模型。结果表明：结晶辊表面与钢液的接触面积越大，界面的峰值热流越大；研究的三种结晶辊的平均热流相差不大；

2、该界面传热模型可以较好地预测结晶辊表面形貌对界面传热的影响。关键词：薄带连铸；表面形貌；界面热流；传热模型中图分类号：TG142．1文献标志码：A文章编号：1O0o一3738(2O12)O3—0014—04EffectsofSurfaceTextureofStripContinuousCastingRollersonInterfacialHeatTransferZH0UChuan，YUYan2，FANGYuan2，WANGCheng-quan2，WANGJun(1．SehoolofMaterialsSci

3、enceandEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200030，China；2．BaosteelResearchInstitute，Shanghai201900，China)Abstract：TheefectofthesurfacetextureofCurollerusedforstripcontinuouscastingoninterfacialheattransferwasstudiedbyinterfacialheatfluxmeasurem

4、entsystem，whichwasindividuallydevelopedbyBaosteel，andthenbuilttheinterfacialheattransfermode1．Theresultsshowthatthemorethecontactareabetweenrollersurfaceandmoltensteel。themoretheinterfacia1peakheatflux。andtheaverageheatfluxofthreekindsofrollershadlittledi

5、fferences．Theinterfacialheattransfermode1couldpredicttheeffectofsurfacetextureofrollersoninterfacialheattransferfairlygood．Keywords．stripcontinuouscasting；surfacetexture；interfacialheatflux；heattransfermodel结晶辊的表面形貌是影响界面传热的因素之0引言一。现行的结晶辊表面形貌主要是一些特定的表面薄带连铸

6、是一种亚快速凝固技术，其将连铸与轧纹理，如山脊状纹理、金字塔型纹理、喷丸纹理。Les制联系起来，简化了从钢液到热卷的生产工序，实现等_3]发现，与光滑表面相比，山脊纹理会显著影响了铸轧一体化。在薄带连铸过程中，由于薄带的铸造钢液与结晶辊间的峰值热流；对于金字塔型纹理，增和轧制过程都是在结晶辊和侧封板组成的三角熔池大塔顶面积，可使钢液与结晶辊的直接接触面积增间完成的，故钢液与结晶辊表面间的界面换热情况决大，从而使界面热流显著增大；但对于喷丸纹理，目定着薄带初期的凝固状况。由于钢液在结晶辊上的前还没有见过系统

7、的研究报道。为此，作者主要研冷却速率为l0～10。℃·S一，钢液的凝固在流动过究了喷丸纹理结晶辊的不同表面形貌对界面传热的程和挤压过程中完成，且凝固时间在1～2S内，故当影响，并建立了传热模型来解释相应的界面传热钢液浇注到结晶辊表面时，钢液无法润湿整个结晶辊机理。表面，使得钢液_结晶辊界面间存在气隙[1]。气隙1试样制备与试验方法的存在使得界面的传热变得非常复杂。试验材料为具有不同表面形貌的三种铜结晶锟，收稿日期：2011-02—16；修订日期：2011—11—10其表面分别是抛光的光滑表面、I型纹理和u

8、型纹理，基金项目：上海市科委创新科技支撑计划项目(O7DZllO03)表面粗糙度如表1所示。I型纹理和Ⅱ型纹理都是用作者简介：周川(1987一)，男，江西吉水人，硕士研究生。导师：王俊教授不同的钢球冲击而成的。由图1可见，两种喷丸纹理·14·周川，等：薄带连铸结晶辊表面形貌对界面传热的影响的，并用球坑的深度H和表面直径D来描述球坑明确钢液与结晶辊基体的接触状况后，钢液与的形状，如图5所示。本模型首先要确定钢液与结基体的直接接触