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国家自然科学基金(51174024)

作品数:10 被引量:49H指数:4
相关作者:张炯明罗衍昭李茂康雷少武王顺玺更多>>
相关机构:北京科技大学秦皇岛首秦金属材料有限公司首钢集团更多>>
发文基金:国家自然科学基金更多>>
相关领域:冶金工程更多>>

文献类型

  • 10篇期刊文章
  • 1篇学位论文

领域

  • 10篇冶金工程
  • 1篇金属学及工艺
  • 1篇机械工程
  • 1篇交通运输工程

主题

  • 5篇方坯
  • 4篇数值模拟
  • 4篇小方坯
  • 4篇连铸
  • 4篇值模拟
  • 2篇坯壳
  • 2篇流场
  • 2篇结晶器
  • 1篇大涡模拟
  • 1篇低硅
  • 1篇电磁搅拌
  • 1篇液面波动
  • 1篇有限元
  • 1篇有限元法
  • 1篇元胞
  • 1篇元胞自动机
  • 1篇枝晶
  • 1篇中间包
  • 1篇数学模拟
  • 1篇湍流模型

机构

  • 10篇北京科技大学
  • 1篇首钢集团
  • 1篇秦皇岛首秦金...

作者

  • 7篇张炯明
  • 4篇罗衍昭
  • 3篇李茂康
  • 2篇王顺玺
  • 2篇雷少武
  • 2篇肖超
  • 1篇王海宝
  • 1篇赵新宇
  • 1篇赵新凯
  • 1篇刘志明
  • 1篇王文军
  • 1篇甄新刚
  • 1篇宋高阳
  • 1篇宋炜
  • 1篇王博
  • 1篇吴炼
  • 1篇尹延斌
  • 1篇刘义
  • 1篇刘洋
  • 1篇符豪

传媒

  • 3篇钢铁研究学报
  • 1篇钢铁
  • 1篇特殊钢
  • 1篇河南冶金
  • 1篇钢铁研究
  • 1篇连铸
  • 1篇Journa...
  • 1篇有色金属科学...

年份

  • 1篇2022
  • 1篇2020
  • 4篇2014
  • 4篇2013
  • 1篇2012
10 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
拉速对小方坯结晶器液面波动影响的数值模拟被引量:2
2013年
利用流体力学软件Fluent建立180mm×180mm铸坯结晶器内“钢-渣”两相流模型,对结晶器液面波动行为进行数值模拟,研究浸入式水口自结晶器中心位置偏离量(0~30mm)和拉速(2.0~3.0m/min)对结晶器液面波动行为的影响。发现在相同浸入式水口偏离量下增加拉速,钢液面波动的整体趋势增加,且偏移量与拉速越大,液面波动增幅越大;低拉速时,波谷出现在水口边缘,水口周围剧烈波动;高拉速时,波谷出现在结晶器右壁面,使得钢液液面波动加剧,容易产生卷渣。
韩毅彤张炯明罗衍昭雷少武李茂康
150t钢包自由表面旋涡的数值模拟与湍流模型的选择被引量:4
2014年
钢包在非稳态浇注过程中易形成旋涡,导致钢渣及空气的大量卷入,严重危害了钢的质量.为了更好的研究旋涡,采用ANSYS CFX软件,分别采用k-ε和RNG k-ε2种湍流模型对钢包非稳态浇注过程中自由表面旋涡进行数值模拟,得到自由表面从表面旋转到旋涡贯通水口的演化过程,将两者的计算结果与相关文献以及Burgers涡模型进行相互对比,得到:两者计算的旋涡演化过程、旋涡产生临界高度无差别;两者的速度场与相关文献均一致,但RNG k-ε模型更真实的表现了旋涡的剪切流动;将两者的切向速度分布与Burgers涡对比,得到RNG k-ε湍流模型与理论模型更加吻合.综上:用RNG k-ε湍流模型计算自由表面旋涡更加正确合理.
苌真真张炯明王顺玺刘义王博
关键词:钢包数值模拟湍流模型
小方坯连铸结晶器内热力行为研究
2014年
通过THERCAST软件建立了考虑结晶器保护渣和气隙热阻的三维有限元模型,分析了150 mm×150 mm小方坯在连铸结晶器中的热力学状况,发现拉速对热流密度的影响很大,热流密度会随着拉速的增加而增加,不过拉速越大,热流密度增加越缓慢,然而,过热度对于热流密度的影响却很小。由于钢水静压力的作用,气隙沿横向分布非常不均匀,表面中心气隙很小,仅为0.2 mm,角部气隙却很大,最大值达到了1.15 mm。根据模拟结果和参考前人设计结晶器的经验,建议设计同时带有横向和纵向锥度的结晶器。
符豪张炯明赵新凯肖超
关键词:小方坯热流密度气隙结晶器锥度
小方坯连铸末端电磁搅拌综合控制模型被引量:5
2013年
为解决连铸生产过程中因拉速、过热度等工艺条件频繁波动而导致铸坯凝固末端发生变化,使得末端电磁搅拌(FEMS)难以产生稳定良好的搅拌效果的问题,提出一种FEMS综合控制模型。此模型通过在线凝固传热模型计算得到FEMS安装处的坯壳厚度SF,然后采用基于目标坯壳厚度控制的二冷模型调节二冷水量使SF保持稳定,并根据不同的SF调节FEMS的电流和频率,使FEMS的使用效果达到最优值。采用射钉试验验证了数学模型的计算精度。计算机模拟及现场应用的结果表明,在160mm×160mm小方坯连铸机上,此综合控制模型能够使FEMS安装处的坯壳厚度保持稳定,目标坯壳厚度设定为52mm时,有效提高铸坯的内部质量。
吴炼张炯明刘志明魏小东罗衍昭肖超
关键词:连铸末端电磁搅拌综合控制
轴承钢连铸过程中非金属夹杂物群迁移行为的分析被引量:6
2022年
为了研究轴承钢方坯连铸过程中存在的非金属夹杂物聚集问题,建立了凝固过程的流-固耦合模型,采用数值模拟和现场试验相结合的方法,研究了浇注过程中夹杂物族群的迁移行为。结果表明,在断面、结晶器搅拌强度和浸入式水口对比方面,较大断面、较强搅拌和带侧孔的水口对改善铸坯中10μm以下的夹杂物比较有利,5~10μm级别夹杂物最易被初生坯壳捕捉。结果显示,5μm以下的中间包钢液中微观夹杂物数量过大,在浇注过程中会促进夹杂物族群间的碰撞迁移,导致铸坯中20~30μm级别夹杂物数量增多,但对50μm以上的大尺寸夹杂物影响甚微;铸坯中该大尺寸级别的夹杂物主要直接来源于中间包。这些研究结果对弄清夹杂物的来源,改善轴承钢疲劳寿命具有重要意义。
赵新凯田凤喜高文娟张迎涛毛福来张炯明
关键词:流场凝固坯壳
Control of Macrosegregation Behavior by Applying Final Electromagnetic Stirring for Continuously Cast High Carbon Steel Billet被引量:9
2013年
Solidification behavior of continuously cast high carbon steel billets was investigated with an objective of producing high quality billets by determining the optimum final electromagnetic stirring(F-EMS)parameters.Characteristics of centerline segregation were analyzed for lots of billet samples collected from the plant through obtaining the carbon concentrations of drill chips,which were correlated with the operating parameters of the caster and stirrers,but a problem occurred that segregation control results of trial billets with the same casting and stirring parameters often have drastic fluctuations.An attempt was made to find out the induced reasons of this problem by measuring the electromagnetic torque,analyzing the secondary dendrite arm spacing(SDAS)and the corresponding cooling rate of the typical specimens,and observing the longitudinal profile of etched billet samples.Then a simple dynamic secondary cooling model was developed based on the solidified shell thickness control mode,by which the maximum carbon segregation index was reduced effectively,and thus the segregation fluctuation problem was basically solved.Finally,the most favourable stirring parameters were determined as the casting speed of 1.65m/min,the liquid core thickness of 40mm,stirring current of 360Aand frequency of 12Hz.
XIAO ChaoZHANG Jiong-mingLUO Yan-zhaoWEI Xiao-dongWU LianWANG Shun-xi
关键词:偏析行为小方坯二次枝晶臂间距
基于元胞自动机有限元法对方坯凝固组织的数值模拟被引量:3
2012年
基于元胞自动机有限单元法(CAFE)对国内某钢厂220mm×220mm方坯的三维显微凝固组织进行模拟,分析了CAFE法模拟凝固过程显微组织的物理本质,对形核密度、枝晶尖端生长动力学、枝晶生长的择优取向以及FE与CA耦合的实现分别进行了探讨。用该方法对方坯的三维显微组织进行模拟,并对结晶器出口处方坯的角部温度、中心表面温度及坯壳厚度进行了计算。模拟结果表明:当拉速为0.85m/min,浇铸温度为1 535℃,浇钢过热度为30℃时,结晶器出口处方坯角部温度在850~950℃之间,中心表面温度在1 050~1 170℃之间,坯壳厚度在15mm左右,铸坯柱状晶发达,等轴晶比率较小。模拟的铸坯组织的等轴晶比例与低倍试验结果吻合较好,可以很好地预测方坯实际凝固组织。
李道明罗衍昭王顺玺
关键词:方坯凝固组织数学模拟元胞自动机有限元法
冷却模式对铸坯表面组织的影响被引量:2
2013年
制作直径10mm的试样以模拟铸坯表面组织,将试样分别在传统冷却模式下和控制冷却模式下进行冷却,通过对试样截面的微观组织形貌进行金相分析,从而研究冷却模式对铸坯表层组织结构的影响。试验得到如下结果:传统冷却条件下,试样边部为块状铁素体和珠光体,晶粒尺寸在10~200μm之间,中心位置为条状、针状铁素体和珠光体,晶粒粗大,组织不均。控制冷却条件下,试样均由块状铁素体和珠光体组成,晶粒尺寸在9.36~12.25μm之间,晶粒细小,组织均匀。控制冷却可以通过细化晶粒来提高铸坯表面的高温塑性从而对避免表面横裂纹的发生产生有利影响。
王海宝张炯明赵新宇刘洋王文军甄新刚
关键词:金相分析表面横裂纹
中间包感应加热的数值模拟被引量:14
2014年
为了研究通道式感应加热中间包的加热效率和流场的分布情况,对通道式感应加热中间包进行电磁场、流场、温度场耦合计算分析,在此基础上提出了1种新的弧形通道设计方式。计算得出:直线型通道式感应加热中间包在加热功率1 000 kW的情况下,升温速率可达2℃/min;而弧形通道的设计加热效率更高,平均升温幅度比直线型通道高2~5℃,且死区面积减小,浇铸区温度分布更加均匀。
丛林张炯明雷少武李茂康
关键词:中间包数值模拟流场温度场
利用还原钙渣配制高碱度低硅无碳中间包覆盖剂被引量:4
2014年
针对利用还原钙生产中的产物渣配制高碱度低硅无碳中间包覆盖剂展开研究。中间包覆盖剂的熔化温度是覆盖剂设计的一项最重要参数,也是衡量一种覆盖剂是否可行的前提。利用Factsage6.3计算软件作为指导,通过熔点测定试验完成了利用还原钙渣配制高碱度低硅无碳中间包覆盖剂实验室研究,确定了熔化温度为1300~1400℃的中间包覆盖剂的合理配制方案:ωcao—40%~45%、ωCao/wAl2O3—1.0~1.3、ωsiO2≤9%、ωMgO=5%~7%、ωcaF2—2%~10%、WFeO+ωMnO≤1%、ωMa20≤6%。并同时对还原钙渣配制高碱度低硅无碳的中包覆盖剂可行性进行了论证。
李茂康张炯明罗衍昭宋炜宋高阳
关键词:高碱度覆盖剂
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