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1、Vo1．34No．09鑄造技術(shù)Sep．2013F0UNDRYTECHN0LOGY·ll93·雙輥薄帶連續(xù)鑄軋凝固過程仿真分析宋敏娜，張潔(邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北邢臺054035)摘要：以等價比熱容法為研究基礎(chǔ)，提出了雙輥薄帶鑄軋凝固過程中的宏觀數(shù)學(xué)模型和微觀數(shù)學(xué)模型，以固相率為媒介實(shí)現(xiàn)了宏微觀數(shù)學(xué)模型的耦合求解。通過A1—4．5Cu金屬液的實(shí)際雙輥薄帶鑄軋凝固試驗(yàn)，驗(yàn)證了微觀數(shù)學(xué)模型的有效性和可靠性，為鑄軋工藝的優(yōu)化提供可行性參考。關(guān)鍵詞：雙輥薄帶；連續(xù)鑄軋；數(shù)學(xué)模型；固相率中圖分類號：TG249文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—8365(
2、2013)09．1193—03SimulationAnalysisofDoubleRollThinStripinContinuousCastingProcessSONGMinna．ZHANGJie(XingtaiPolytechnicCollege，Xingtai054035，China)Abstract：Basedontheequivalentspecificheatmethod，themacro-andmicroscopicmathematicalmodelfortwinrollthinstripincastingsolidificat
3、ionprocesswereputforward，themathematicalmodelwassolvedbycouplingtakingsolidphasefractionasmedia．Throughthecastingsolidificationtestofactualtwin—rollstripofAI-4．5Culiquidmetal，thevalidityandreliabilityofthemathematicalmodelwereverified，whichcanprovideafeasiblereferenceforop
4、timizingcastingprocess．Keywords：twinrollthinstrip；continuouscastingandrolling；mathematicalmodel；solidfraction雙輥薄帶連續(xù)鑄軋技術(shù)具有大的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)1．1宏觀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及速度場的劃分潛力，能夠降低生產(chǎn)成本、減少設(shè)備投資、縮減鑄造圖1為雙輥連續(xù)鑄軋示意圖．假設(shè)所研究的金周期、簡化生產(chǎn)工序。該技術(shù)發(fā)展十多年來，被各大屬液為黏性流體，鑄輥線速度即為金屬液在鑄輥鑄造企業(yè)廣泛應(yīng)用，但薄帶不穩(wěn)定、質(zhì)量較差一直表面的流速，且金屬液流速隨著和鑄輥表面距
5、離是現(xiàn)代化T業(yè)鑄造中的主要問題，其中．薄帶質(zhì)量的增大而減小。流函數(shù)為西，在和Y方向上的流的一個重要影響因素就是薄帶凝固組織。在國內(nèi)外速分別為u和。利用上述假設(shè)和連續(xù)性方程可相關(guān)文獻(xiàn)中，關(guān)于薄帶連續(xù)鑄軋凝固等軸晶區(qū)以及以確定金屬液鑄造過程中的速度場，并利用任意一組織影響機(jī)制還沒有形成定量研究。同時，薄帶凝點(diǎn)的流線切線方向和該點(diǎn)速度方向的重合來確定流固過程中還受到微觀晶粒的溶質(zhì)擴(kuò)散、生長、形核線方程。以及宏觀濃度、溫度等相互制約，所以，利用數(shù)學(xué)模型對薄帶連續(xù)鑄軋凝固過程中的宏觀、微觀耦合問題進(jìn)行分析，有助于對凝固組織的模擬預(yù)測。1宏觀數(shù)學(xué)模型的
6、建立采用等價比熱容法對結(jié)晶進(jìn)行潛熱處理，以此蒿I一為基礎(chǔ)建立宏觀數(shù)學(xué)模型。用預(yù)留未知參量處理和結(jié)晶潛熱成線性關(guān)系的固相率。為了實(shí)現(xiàn)微觀數(shù)學(xué)圖l雙輥連續(xù)鑄軋示意圖Fig．1Theschematicdiagramoftwinrollcontinuous模型和宏觀模型的耦合，要將這個預(yù)留未知參量作castingandrolling為一個連接宏微觀的通道。對于微觀數(shù)學(xué)模型要采通過上述分析可以得出雙鑄輥之問金屬液的流用較小的時間步長和網(wǎng)格尺寸，對于宏觀的數(shù)學(xué)模動速度方程和流函數(shù)分別為：型要采用較大的時間步長和網(wǎng)格尺寸進(jìn)行模擬。C『_、／M+(1)2收
7、稿日期：2013一O5—17T，基金項(xiàng)目：河北省社會科學(xué)基金資助項(xiàng)目：(HB12YJ006)一：——(2)hX／r2-x2(h-y)+yrho作者簡介：宋敏娜(1979一)，女，河北邢臺人，講師，碩士研究生，研由此可以確定金屬液在鑄造方向和厚度方向上究方向?yàn)閿?shù)學(xué)模型應(yīng)用；電話：13730562906：E—mail：wangluoru123@163．com的流速分別為：Vo1．34No．09·ll94·F0UNDRYTECHN0L0GYSep．2013固性質(zhì)具有定向性．枝晶生長速度要小于快速凝固／r一(31M：——[ho+r—Y一、／r2一^
8、+中的枝晶生長速度，同時，合金金屬液要具有更大的動力學(xué)系數(shù)，因此，本研究不考慮枝晶尖端的動力學(xué)一=睹一(20+2r++y0過冷度。該研究是在理想準(zhǔn)平衡環(huán)境下進(jìn)行鑄軋凝其中，a=h
