热型连铸过程的一维稳态传热模型

根据热型连铸技术原理,建立了热型连铸凝固过程一维稳态温度场的物理、数学模型.通过数值计算,得出了铸型出口温度、冷却距离、拉铸速度和喷水冷却强度等工艺参数对铸坯固液界面位置的影响.计算结果与文献上报道的实验结果吻合较好.     

热型连铸过程的一维稳态传热模型

根据热型连铸技术原理，建立了热型连铸凝固过程一维稳态温度场的物理、数学模型。通过数值计算，得出了铸型出口温度、冷却距离、拉铸速度和喷水冷却强度等工艺参数对铸坯固液界面位置的影响。计算结果与试验结果吻合。     

热型连铸过程的一维稳态传热模型

根据热型连铸技术原理,建立了热型连铸凝固过程一维稳态温度场的物理、数学模型.通过数值计算,得出了(理论分析了)铸型出口温度、冷却距离、拉铸速度和喷水冷却强度等工艺参数对铸坯固液界面位置的影响规律.计算结果与文献报道的实验结果吻合较好.     

热型连续铸造法的原理及应用

通过对热型连铸原理的介绍及对有关文献的综述，论述了热型连铸的工艺特点和连铸金属的凝固特点，讨论了铸型出口端温度、冷却点至铸型出口端距离和拉铸速度等工艺变量对铸造金属内的温度场、凝固前沿液相温度梯度、固液界面位置、固液两相区长度和位置、拉铸过程、铸材结晶方式和形态及铸材表面质量的影响，并介绍了该工艺的工业应用典型实例     

基于一维稳态传热的纯金属热型连铸模型化分析

基于已有的热型连铸一维稳态传热模型及其分析解,导出了固-液界面前沿液相的温度梯度GL和冷却速度吃随拉铸速度V变化的关系式。计算结果表明,稳态热型连铸过程中,铸坯固-液界面前沿液相温度梯度GL随着拉铸速度矿的增加而减小;固-液界面前沿液相的冷却速度RL随拉铸速度V呈非单调变化,存在一个最大值。在“铸型温度-拉铸速度”坐标系中绘制出固-液界面位置h、温度梯度GL和冷却速度RL的等值线图,全面反映了稳态热型连铸过程中工艺参数的变化规律。计算所得的工艺相图与文献中由实验结果总结出的工艺相图相符。     

基于一维稳态传热的纯金属热型连铸模型化分析第二部分——模型特性与参数回归

通过计算分析阐述了已有的纯金属热型连铸一维稳态传热模型的特性;在当量热导率、当量换热系数和固液界面位置一定的情况下,铸型温度与拉铸速度之间保持近似直线的关系.给出了由实验数据线性回归和解析解迭代计算来确定铸型与金属间当量热导率和铸坯冷却当量换热系数的方法;用所得这两个参数值计算的铸型温度、拉铸速度和固液界面位置之间的匹配关系与实验结果完全相符.所述一维稳态传热模型及其解析解用于铸坯直径不大于4 mm的纯金属热型连铸过程的定量计算与分析,具有较高的准确性.     

连铸铜单晶工艺参数的匹配及其对铸棒表面质量和组织？…

在自制的单晶连铸设备上，通过各工艺参数合理匹配，成功地制备出了表面光洁、直径８ｍｍ、长８－１０ｍ的铜单晶铸棒。通过理论分析和实验验证发现铜单晶连铸时固－液界面位于铸型内，并呈凸出形状。铸型温度、连铸速度和冷却距离对固－液界面的位置有很大的影响，其各工艺参数合理匹配，可使固－液界面位置位于离型出口端２－３ｍｍ；并且当连铸速度大于４０ｍｍ／ｍｉｎ时，固－液界面的形状由凸变凹。当铸型温度逐渐降低（低于铜     

基于一维稳态传热的纯金属热型连铸模型化分析——模型描述与参数定义

热型连铸是一种将定向凝固和连续铸造技术结合起来的近净成形(near-net-shape)新技术,在新材料开发与加工中获得了日益广泛的应用.根据热型连铸的基本原理和工艺特点,基于一维稳态传热分析,对纯金属热型连铸过程进行了模型化处理.定义了当量热导率和当量换热系数等模型化的工艺参数,获得了以固液界面为位置坐标原点的铸坯轴向温度分布解析解,可以对铸型温度、拉铸速度、温度梯度、固液界面位置、当量热导.率和当量换热系数之间的关系进行求解.给出了模型的物理数学描述和解析解;以纯锌为例阐述了根据实测温度分布曲线和固液界面位置确定当量热导率和当量换热系数的方法;以纯铜为例计算了固液界面位置、铸型温度和拉铸速度之间的匹配关系,计算结果与实验数据相符.     

连铸铜单晶工艺参数的匹配及其对铸棒表面质量和组织的影响

在自制的单晶连铸设备上, 通过各工艺参数合理匹配, 成功地制备出了表面光洁、直径８ｍ ｍ 、长８ ～１０ ｍ 的铜单晶铸棒。通过理论分析和实验验证发现铜单晶连铸时固液界面位于铸型内, 并呈凸出形状。铸型温度、连铸速度和冷却距离对固液界面的位置有很大的影响, 其各工艺参数合理匹配, 可使固液界面位置位于离铸型出口端２ ～３ ｍ ｍ ; 并且当连铸速度大于４０ ｍ ｍ／ｍｉｎ 时, 固液界面的形状由凸变凹。当铸型温度逐渐降低（ 低于铜熔点温度） 时, 铸棒表面由粗糙变为拉伤, 甚至出现严重的拉裂; 而随着连铸速度的增加, 形成铸棒表面拉伤（ 低温时） 和条纹状沟槽（ 高温时） 。铸棒内的杂晶是由于铸型温度低于铜的熔点（１０８３ ℃） 和连铸速度增加所致。当连铸速度大于４０ ｍ ｍ／ｍｉｎ 时, 形成定向凝固的柱状晶铸棒     

热型连铸技术的发展与应用

热型连铸是一项近净成形(near-net-shape)技术,它是将定向凝固和连铸技术结合起来的一种新型工艺.通过对有关文献的综述介绍了热型连铸的原理和工艺特点、工艺和设备种类的发展及其应用研究现状,论述了铸型出口温度、冷却距离(冷却点到铸型出口端的距离)、拉铸速度等工艺变量对铸造型材质量的影响,指出了该技术的局限性及改进方向.     

薄板坯在二冷区内温度场的数值模拟

研究了薄板坯在二冷区冷却的不同计算方法对传热现象的影响。采用两种完全不同计算方法即monotonic cooling approach MCA和fluctuated cooling approach FCA计算换热系数和温度。计算中采用二维传热模型对温度分布进行计算。对不同冷却方式的结果进行了比较和讨论。结果显示,FCA比MCA的计算结果准确,能更好地反映每对辊之间的换热系数。     

高温钢板连续喷水冷却换热系数的研究

采用有限差分法建立了高温钢板连续喷水冷却过程中一维非稳态传热条件下冷却水换热系数的计算模型,将试验测量到的数据应用该模型计算出了试验过程中冷却水与高温钢板间的换热系数[h。]分析结果表明：在流量一定的情况下,压力对换热系数的影响较明显,而在压力一定的情况下,流量对换热系数的影响较小,冷却水的换热系数随喷水密度的增加而增大,随钢板表面的温降呈先增加后减小的趋势。总结出了钢板表面温度为400～1 000 ℃,喷水密度为90～180 L/(m2·min)的条件下,喷水冷却换热系数[h]的经验计算公式。     

基于DEFORM反传热模型表面换热系数的确定

以7075铝合金厚板淬火过程为对象,研究DEFORM反传热模型中控制参数对表面换热系数计算和温度预测精度的影响规律。结果表明,当选择实测温度曲线上的拐点温度作为温度控制点,且表面换热系数初始值接近平均换热系数时,采用反传热模型确定的表面换热系数所预测的冷却曲线与实测曲线吻合较好。在此基础上选取合理的控制参数,并确定了7075铝合金厚板淬火过程的表面换热系数,经冷却曲线预测结果与实测值对比表明,采用DEFORM反传热模型确定的表面换热系数所预测的温度场有较高精度,可以满足工程应用需要。     

On temperatures and tool wear in machining hypereutectic Al–Si alloys with vortex-tube cooling

This study investigates dry machining of hypereutectic silicon–aluminum alloys assisted with vortex-tube (VT) cooling. The objective is to reduce cutting temperatures and tool wear by enhanced heat dissipation through the chilled air generated by a VT. A machining experiment, cutting mechanics analysis, and temperature simulations are employed to (1) model the heat transfer of a cutting tool system with VT cooling applied, (2) explore effects of cooling setting and machining parameters on the cooling efficiency, and (3) evaluate VT cooling effects on tool wear. A390 alloy is machined by tungsten carbides with cutting forces and geometry measured for heat source characterizations as the input of temperature modeling and simulations. VT cooling is approximated as an impinging air jet to estimate the heat convection coefficient that is incorporated into the heat transfer models. The major findings include: (1) VT cooling may reduce tool wear in A390 machining depending upon machining conditions, and the outlet temperature is more critical than the flow rate, (2) cooling effects on temperature reductions, up to 20 °C, decrease with the increase of the cutting speed and feed, and (3) tool temperature decreasing by VT cooling shows no direct correlations with tool wear reductions.     

小方坯定尺铸坯在切割后温降模拟

铸坯后期温度的精细模拟和控制对工艺制定和铸坯质量有重要作用。基于传热模型,在边界处理上引进附加换热系数和相对辐射系统,兼顾辐射、对流、导热3种基础传热方式,涵盖描述连铸二冷后影响铸坯温度变化的所有传热细节,满足热送、直送直轧和翻转冷床铸坯温降的预测要求。通过实测和模拟计算表明:铸坯在翻转冷床上的温降速率同温度区间及工况有关,范围在7~14℃/min,相对辐射系数取0.5~0.95,附加换热系数和厂区的通风情况关系较大,取值在5~25范围内;在翻转冷床区域加雾炮可以增大铸坯温降,效果相当于附加换热系数增加20~25。     

制备非晶薄带冷却辊流动换热特性及协同优化

为改善平面流铸冷却辊的换热特性,提高Fe-Si-B非晶薄带的横向厚度均匀性,建立了冷却辊轴向换热通道数值计算模型。在分析现有通道流动换热特性基础上,提出一种球面形换热通道设计方法。基于场协同理论,综合换热与流阻,对所提球面形通道进行优化,并进行实验验证。结果表明:通道内冷却水换热效率沿水流方向逐渐下降,与冷却辊换热主要发生在靠近冷却辊内壁位置,现有冷却辊宽度中部温度远大于两端,轴向温差明显;球面形通道可以加强冷却辊中部换热,降低外壁温度、热变形和轴向变形差,进而改善非晶薄带横向厚度均匀性;随着球面半径的减小,通道中部换热明显增强,但流阻随之急剧增大;综合流阻与换热特性,存在最优通道优化半径。     

目标温度动态控制二冷配水的研究

通过对连铸坯凝固过程分析,建立铸坯凝固传热模型,并根据连铸工艺条件,确定目标温度,基于目标温度开发动态二冷配水控制模型。在不同的钢种、拉速等工艺条件下建立水量与温度场的关系,通过凝固模型和二冷配水控制模型保证铸坯表面目标温度与模拟温度相同,适时调整二冷水量,保证铸坯温度场稳定。     

NUMERICAL SIMULATION OF TEMPERATURE FIELD DURING MAGNETIC FIELD QUENCHING

1. Introduction As an applied computer science, numerical simulation makes much account of quenching process in heat treatment field. The computer simulation in quenching process has already extended to three-di- mension model. Both sample's thermal physi…     

板栅连铸结晶器传热模型分析

传热过程决定着板栅连铸结晶器能否连续稳定地生产出合格质量的连铸板栅,根据热力学第一定律和傅里叶定律(热传导定律)对板栅连铸结晶器的热量传递进行了研究。依据板栅连铸结晶器实际结构简化模型,分别建立了冷却油、端盖以及空气稳态复合传热模型,高温铅液、连铸动模外筒以及冷却油的稳态复合传热模型,连铸动模内部冷却油的放热计算模型,进而建立了板栅连铸结晶器传热动态平衡方程;为了指导生产实际,建立了运行过程操作函数。通过板栅连铸结晶器传热过程的分析研究,对提高板栅连铸的连续稳定生产并实现板栅连铸结晶器的全自动温度控制具有一定的指导意义。