不同澆注溫度下溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)值模擬

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1、不同澆注溫度下溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)值模擬為了研究澆注溫度對(duì)鑄軋溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的影響，模擬了澆注溫度分別為1480℃、1500℃和1520℃條件下的鑄軋溫度場(chǎng)和流場(chǎng)。其溫度場(chǎng)和等溫線如圖7所示。從圖中可以看出，隨著澆注溫度的升高，熔池的整體溫度均有所升高。不同澆注溫度下薄帶的出口溫度沿厚度方向的分布曲線如圖8所示。從圖中可以看出，隨著澆注溫度的提高，薄帶的出口溫度升高。(a)(b)(c)(d)(e)(f)圖7不同澆注溫度下的溫度場(chǎng)和等溫線Fig.7Temperaturefieldsandisothermsatdifferentcastingtemperatures(a)(b)1480℃(c

2、)(d)1500℃(e)(f)1520℃圖8不同澆注溫度下薄帶的出口溫度分布Fig.8Temperaturedistributionsoftheexitatdifferentcastingtemperatures圖9不同澆注溫度下薄帶對(duì)稱面上的溫度分布Fig.9Temperaturedistributionsofthesymmetryinterfaceatdifferentcastingtemperatures圖10凝固點(diǎn)的位置隨澆注溫度的變化曲線Fig.10Positionsofthefreezingpointatdifferentcastingtemperatures(a)(b

3、)(d)(c)(e)(f)圖6-11不同澆注溫度的下的流線圖和速度矢量Fig.6-11Streamlineandvelocityvectoratdifferentcastingtemperatures(a)(b)1480℃(c)(d)1500℃(e)(f)1520℃不同澆注溫度下鑄軋薄帶的溫度沿對(duì)稱面的分布如圖9所示。從圖中可以看出，澆注溫度高時(shí)的凝固點(diǎn)位置(1454℃)比溫度低時(shí)更靠近出口。凝固點(diǎn)的位置隨澆注溫度的變化曲線如圖10所示，可見，澆注溫度對(duì)凝固點(diǎn)位置的影響十分顯著。澆注溫度過低，由于出口溫度太低，會(huì)造成鑄軋力過大而影響薄帶質(zhì)量；澆注溫度過高，由于出口處薄帶還未凝固，會(huì)

4、因漏鋼或薄帶強(qiáng)度不足而造成斷帶。由圖中曲線走向可以看出，凝固點(diǎn)位置位于出口處的澆注溫度約為1570℃，因此，實(shí)際鑄軋過程中的澆注溫度應(yīng)略小于1570℃。對(duì)不同澆注溫度下的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，其流線圖和速度矢量如圖11所示。從圖中可以看出，澆注溫度的提高沒有明顯改變?nèi)鄢貎?nèi)鋼液的流動(dòng)趨勢(shì)。熔池內(nèi)部漩渦區(qū)域也基本沒有因?yàn)闈沧囟鹊奶岣叨淖?。這主要是應(yīng)為，入口鋼液的入口速度、薄帶的出口速度和鑄軋輥的線速度都沒有發(fā)生變化。而且熔池內(nèi)鋼液的凝固主要在熔池的底部進(jìn)行，熔池上部鋼液的溫度很高，粘度變化不大，沒有對(duì)熔池上部鋼液的流動(dòng)構(gòu)成影響，熔池下部鋼液的流動(dòng)對(duì)熔池內(nèi)回流區(qū)域的影響很小。