薄带双辊连铸水口电磁制动的实验模拟

为控制薄带双辊连铸结晶器内金属液面的波动,提出了水口电磁制动（N-EMBr）设想,通过在水口区域施加稳恒磁场与直流电流,减缓水口金属液对双辊熔池的冲击文中对熔池液面的波动情况进行了实验模拟;观测了有无电磁制动及不同水口浸入深度等条件下熔池液面的波动情况,并测量了水口金属液冲击力的相对变化。结果显示,随输入电流增大,水口出量减小,双辊结晶器内液面波动幅度和频率降低,熔池液面趋于平稳,这表明水口电磁制动可望有效抑制熔池液面波动,为解决薄带双辊连铸结晶器内金属液的布流和流动控制问题,提供一种可选择的方法。     

双辊薄带连铸布流系统的模拟优化研究

采用数学模拟的方法研究了不同结构布流系统对双辊薄带连铸熔池内流体流动状态的影响,优化设计了新型的布流系统。同时根据Fr和Re准数相似的原则,建立了双辊薄带连铸机的1∶1水模型,分析了不同连铸操作参数对液面波动的影响。结果表明,新型布流系统可使钢液在熔池内均匀分布,有利于薄带坯的均匀凝固。     

双辊薄带连铸熔池液面瞬态模拟与分析

利用ANSYS有限元模拟软件,针对一常见工况建立了双辊薄带连铸熔池流场的三维模型,并对熔池的液面波动情况进行了瞬态模拟。得出了液面与辊面接触线上各点平均波动高度关于点位置变化图及熔池端部区域点波动高度随时间的变化图,并针对图中数值及趋势进行了分析。     

圆筒形布流系统对双辊薄带连铸熔池的影响

实验中采用物理模拟方法,建立了镁合金双辊薄带铸机模型。利用超声波浪高仪和电导仪对熔池的液面波动和流体的混合情况进行测定。在此基础上,研究了圆筒形布流系统的边孔孔径及流量变化对熔池的影响,为优选满足双辊薄带布流要求的布流系统提供了一定的依据。     

双辊薄带铸轧熔池近侧封板处流场与温度场研究

以某钢铁公司的双辊薄带连铸机为原型,通过建立三维铸轧熔池流热耦合数学模型,研究了铸轧熔池近侧封板处的流场和温度场变化规律。结果表明,近侧封板处铸轧熔池存在三个较大的的漩涡区,与熔池内部流场有较大差异。研究还发现,端面布流水口倾角严重影响着熔池液面波动和上部钢液混合均匀程度,合理的水口倾角有利于熔池出口Kiss点高度的均匀一致,提高薄带产品质量。     

双辊铸轧熔池内钢液流动行为研究进展

综述了双辊铸轧熔池内钢液流场研究的新进展,分析了影响熔池钢液流动的主要因素,包括水口的结构尺寸、熔池液面高度及波动、拉速、注流冲击深度及凝固区紊流状况等.只有对这些影响因素及其交互作用进行综合分析,才能对铸轧熔池的流畅质量进行优化,进而提高薄带质量.     

布流器水口倾角对铸轧熔池温度分布的影响研究

采用楔形布流器,把整个双辊薄带铸轧熔池处理成钢液和空气的自由表面两相流,建立了熔池内钢液凝固传热的三维流热耦合仿真模型,进而对布流器侧水口倾角对熔池内钢液的凝固及温度分布的影响进行了研究。结果表明,当楔形布流器的侧水口倾角为0°时,熔池内钢液的凝固结束点(kiss点)高度适中,此时,双辊对薄带坯的轧制力也比较适宜,铸带宽度方向上温差较小,可有效地减少或避免薄带出现横裂纹和纵裂纹,获得较好的铸带质量。研究结果对双辊薄带连铸布流器水口倾角的设计提供了理论依据。     

基于有限元法的双辊铸轧熔池内钢液流动规律的研究

把双辊铸轧熔池看做钢液和大气的两相自由表面流,采用有限元法对钢液的流动规律进行研究,并对比分析自由液面以及铸辊的转动对熔池流场的影响。结果表明,把熔池液面处理成平面时,液面附近钢液的流速计算不真实,计算结果会使得液面处的速度在铸带宽度方向上分布极不均匀,不能用此模型研究熔池的液面波动情况;忽略铸辊的转速有可能导致熔池下部流场形式的变化,会使得下部回旋减弱甚至消失,误差较大。     

工艺参数对振动铸轧熔池的影响

为了探究双辊薄带振动铸轧技术中，艺参数对振动铸轧熔池流场和温度场的影响，采用有限元软件构建了双辊薄带振动铸轧熔池仿真模型。基于该模型，研究铜带厚度、铝板出口厚度和铸轧速度对熔池流场和温度场的影响，并通过轧辊急停获得双辊薄带振动铸轧熔池切片，验证了该模型的准确性。结果表明：铜带厚度、铝板出口厚度和铸轧速度对熔池流场的影响与轧辊振动相位有关，工艺参数与轧辊振动共同改变熔池流场。工艺参数变化对熔池上部温度场影响较小，对熔池下部尤其是熔池底部温度场影响较大。     

双带式非晶薄板连铸熔池流动传热数值模拟

以非晶合金新型双带连铸工艺为研究对象,考虑气体层与自由液面之间的交互作用,建立了熔池流动传热三维VOF两相流模型,通过对比分析,验证了新型布流器结构设计的合理性,考察了布流器水口倾角和浸入深度对熔池流场和温度场分布的影响。结果表明,新型布流器能够有效地降低熔池侧封区自由液面的波动程度;随着水口倾角和浸入深度的变化,熔池自由液面的波动速度和温度分布,均表现出强烈的"双波峰"现象;布流器水口倾角每增加15°,液面波动速度波峰约减小0.015m/s,温度波峰约减小10℃;水口浸入深度每增大5mm,液面速度波峰约减小0.01m/s,温度波峰约减小15℃;当水口倾角为30°,浸入深度为25mm时,熔池流场和温度场分布最为合理。     

SIMULATION OF THE TWIN ROLL STAINLESS STRIP CASTING PROCESS

1. IntroductionTwin roll stainless strip casting' process which can directly cast a thin strip with thickness less than 10mm from a molten metal pool is being researched by industrious workersall over the world. Compared with the conventional continuous casting, this process caneliminate the expansive and complex hot-rolling facilities, and can reduce both the capitalinvestmellt and the cost of production. Among various processes under development, thetwin-roll strip casting is revealed as the…     

双辊铸轧不锈钢薄带的三维有限元数值模拟

采用三维有限元法模拟了双辊铸轧不锈钢过程的流热耦合问题,分析了铸轧速度以及浇铸温度对熔池内流场、温度场的影响,给出了凝固过程中熔池与铸轧辊之间的热流密度变化趋势及凝固终子位置随浇铸温度的变化规律,模拟结果与实验数据比较吻合。     

双辊薄带-铸辊界面平均换热系数的测定

双辊薄带 铸辊界面平均换热系数是双辊薄带连铸过程数值模拟研究的重要计算参数 ,对它的测定进行研究具有非常重要的理论意义和实用价值。通过试验和数值计算相结合的方法 ,测定了薄带 铸辊界面的平均换热系数 ,实际测定过程表明 :设计的试验装置和采用的计算方法对于测定双辊薄带 铸辊界面平均换热系数是简便易行的 ,可应用到各种不同尺寸的双辊铸机上     

双辊快速凝固AZ31镁合金薄带试验研究

在等径双辊连铸机上进行了AZ31镁合金薄带连铸的试验研究，掌握了诸如浇铸温度、铸辊转速、辊缝和侧封等合理的工艺参数，成功地铸出了AZ31镁合金薄带并对其显微组织进行了分析。     

Research and development of transnormal twin roll-casting technology

1　INTRODUCTIONThedevelopmentofmodernmaterialprocessingscienceandtechnologyhasdriventhetransnormaloutfieldsmaterialprocessingtechnologytobeafavor abledevelopingandresearchdirectionoftwinrollcastingprocess[1,2 ] .Asweallknow ,theconven tionaltwinroll casting (CTRC)hasthefollowingdisadvantages :lowrollcastingspeed ;fewkindsofa luminumalloyswhichcouldbeproduced ;segregationandinhomogeneityexistingbothonthesurfaceandinsideofCTRCstrips ,andhardto producehighqualitystripsforhighgradeperforman…     

双辊薄带高速铸轧机新技术

本文介绍了近年来出现的MDTRC、METRC和HPTRC等新型双辊铸轧机,对设备和工艺特点以及所得铸带的组织性能等参数进行了对比分析,指出立式TRC、铜质铸辊、无润滑、低过热度和半固态铸轧是提高铸轧速度的有效方法.     

双辊薄带钢铸轧熔池电磁侧封模拟试验

报道双辊薄带钢持轧熔池电磁侧封低熔点合金模拟试验研究结果。在额定功率60kW、频率2500Hz的电源下，成功实现对高10cm金属熔池的例向电磁约束与封堵。     

铸轧镁合金薄带组织演变实验研究与模拟

以镁合金薄带双辊铸轧新技术为背景,开展了铸轧成形过程中组织性能的模拟研究。镁合金薄带双辊铸轧是以液态镁合金为原料,用两个反向转动的水冷铸辊为结晶器,直接制备1．5～3．0mm镁合金薄带的短流程新工艺。对双辊铸轧轻合金薄带的凝固组织演化过程进行数值模拟,用以优化和指导制备技术,具有重要的理论意义和应用前景。项目研究组通过对双辊铸轧过程动态凝固成形的有限元数值模拟研究、镁合金薄带铸轧实验研究以及后续加工过程中的组织演变规律研究,得到了主要工艺参数对铸轧工艺稳定性及组织性能的影响规律。     

Comparison of phosphor bronze metal sheet produced by twin roll casting and horizontal continuous casting

Much effort recently has been expended to study the strip casting process used to produce thin metal strip with a near final thickness. This process eliminates the need for hot rolling, consumes less energy, and offers a feasible method of producing various hard-to-shape alloys. The finer microstructure that results from the high cooling rate used during the casting process enhances mechanical properties. In this study, strips of phosphor bronzes (Cu-Sn-P) metal were produced using a twin roll strip casting process as well as a conventional horizontal continuous casting (HCC) process. The microstructures, macrosegregations, textures, and mechanical properties of the as-cast and as-rolled metal sheet produced by these two methods were examined carefully for comparative purposes. The results indicate that cast strip produced by a twin roll caster exhibit significantly less inverse segregation of tin compared to that produced by the HCC process. The mechanical properties including tensile strength, elongation, and microhardness of the products produced by the twin roll strip casting process are comparable to those of the HCC processed sheet. These properties meet specifications JIS H3110 and ASTM B 103M for commercial phosphor bronze sheet. The texture of the as-rolled sheet from these two processes, as measured from XRD pole figures, were found to be virtually the same, even though a significant difference exists between them in the as-cast condition.     

Twin roll strip casting of high strength Al alloys with high solute contents using asymmetric nozzle

We investigated the feasibility of producing high strength Al alloy sheets with high solute contents using a twin roll strip caster equipped with an asymmetric nozzle. The combination of twin roll casting and the asymmetric nozzle used in this study reduced centreline segregation and hot tear, thereby increasing the casting speed. These features of the strip casting allowed the dissolution of more solute elements, suggesting the potential development of high strength Al alloys with a range of Mg contents up to 10 wt-%. The workability and mechanical properties of the cast strips were also evaluated to assess the feasibility of producing high strength Al alloy sheets superior to the present limit of conventional techniques.