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《雙輥鑄軋鋁合金薄帶澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、東北犬學(xué)碩士學(xué)住論文摘要雙輥鑄軋鋁合金薄帶澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬研究摘要在鋁帶的常規(guī)鑄軋工藝上，由于采用水平澆注方式，軋制速度慢且鑄坯厚度大，已嚴(yán)重限制丁生產(chǎn)效率的提高。所以本文在東北大學(xué)RAL實(shí)驗(yàn)室的水平式雙輥鑄機(jī)上采用垂直澆注方式，對薄帶鋁的雙輥鑄軋工藝進(jìn)行嘗試性的實(shí)驗(yàn)研究，借以對薄帶鋁的加工方式提出了新思路。由于澆注系統(tǒng)對普通連鑄連軋、CSP等薄板坯連鑄連軋以及薄帶雙輥鑄軋工藝過程及鑄坯(帶)質(zhì)量的重要影響，并針對實(shí)驗(yàn)室鑄機(jī)原有澆注系統(tǒng)的不夠完善，本文斟地制宜地設(shè)計(jì)出完備的澆注系統(tǒng)并逐步應(yīng)用別生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)當(dāng)·p去．并結(jié)合PLC自動控制系統(tǒng)、液壓
2、傳動系統(tǒng)等的應(yīng)用、實(shí)施，可為將來雙輥鑄軋實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性打下一騷實(shí)基礎(chǔ)。由于鑄軋工藝復(fù)雜、影響因素眾多，給實(shí)驗(yàn)研究和物理模擬剞}求較大困難。因此，本文采用數(shù)值模擬方法井利用ANSYS有限元軟件，對薄帶錨鑄軋過程·}l澆注系統(tǒng)以及鑄軋熔池內(nèi)的流場、溫度場及其襁合進(jìn)行了仿真模擬研究，褂出數(shù)據(jù)用以指導(dǎo)實(shí)踐。本文的主要工作如下：1)針對實(shí)驗(yàn)室鑄軋機(jī)，設(shè)計(jì)了包括大包、中問包、塞棒、浸入式水口、焦炭爐等在內(nèi)的注流緩沖、控制與分配的澆注系統(tǒng)。2)針對薄帶鋁雙輥鑄軋實(shí)驗(yàn)和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)用ANSYS有限元軟件計(jì)算了描述鑄軋過程中傳熱與流動的數(shù)學(xué)模型。得出了鋁
3、水包內(nèi)溫度場隨時(shí)間的變化規(guī)律以及包內(nèi)金屬通過澆包的散熱變化機(jī)制，為鑄軋各工序間合理分配時(shí)間提供了理論參考；同時(shí)詳細(xì)推導(dǎo)了描述中間包內(nèi)流熱耦合數(shù)學(xué)模型的有限元離散化過程，進(jìn)一步推動了鑄軋工藝的理論研究。并計(jì)算分析了中間包內(nèi)流場和溫度場，為鑄軋實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行和工藝參數(shù)的全面掌握，做下鋪墊：重點(diǎn)分析了鑄軋熔池內(nèi)澆注溫度對凝固點(diǎn)的重要影響，以及鑄輥與熔池接觸面的熱傳遞規(guī)律。為鑄軋過程的穩(wěn)定進(jìn)行和薄帶質(zhì)量的穩(wěn)步提高j提供了重要的理論來源。3)進(jìn)行了薄帶鋁雙輥鑄軋實(shí)驗(yàn)的初步研究，結(jié)果表明，采用垂直澆注方式鑄軋鋁合金，是完全可行的；同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)中檢測到的某些
4、數(shù)據(jù)與模擬計(jì)算的相應(yīng)結(jié)果相比較，進(jìn)一步驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型和模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。關(guān)鍵詞：雙輥鑄軋難直澆注澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)瞬態(tài)溫度場流熱耦合凝固點(diǎn)實(shí)驗(yàn)研究V東北大學(xué)碩士學(xué)位論丈AbstractDesignofCastingSystemandStudyofNumericalSimulationinTwin—RollAluminiumAlloyStripCastingAbstractInthenormaltechnologyofaluminiumstripcasting，theproductivityisrestrictedseverely,because
5、oftheslowrollingvelocityandthickerslab．Sothatinthisthesis，experimentalresearchworkwascarriedoutonnearnettwin—rollthinaluminiumstripcastingwithverticalcastinginRALlaboratoryinNEU．ThisbringsforwardanewwaytOthethinaluminiumstripprocessing．Becausethatthecastingsystemisveryimporta
6、nttothetechnologyofthenormalandthinslabasCSPcontinuouscastingandtandemroiling，andtwin-rollstripcasting，alsotothequalityofcastingslaborstrip，inordertoimprovetheoriginalcastingsysteminthelaboratory,inthispaper,perfectcastingsystemwhichisadaptedtothelocalconditionsandappliedtopr
7、oductionandexperimentwasdesigned．AndcombiningwithPLCautomaticcontrollingandfluidtransmissionsystemswhichwillbeappliedandimplemented，itwillbeafirmbasetothestabilityandcontinuityintheexperimentOftwin—rollstriprollingandcasting．Duetothecomplexityofcastingtechnologyandagreatdealo
8、ffactors，whichleadtoenormoustroubletothephysicalsimulationandexperim
