热风炉冷风分布的计算机模拟研究(Ⅱ)

应用紊流三维数学模型模拟内燃式热风炉内冷风在格子砖柱中的分布,寻求改善其分布的途径.讨论了加设不同布置的水平导流板对气流分布的影响.模拟结果表明,在支柱空腔内加设水平导流板改变了原有大回旋流场,使回旋流变成大面积的单向流.通过在支柱空腔内加设水平导流板可以发展边缘气流,这恰好与加设竖直导流板的作用相反,水平导流板和竖直导流板的结合使用有望实现冷风在格子砖柱中的均匀分布.     

热风炉冷风分布的计算机模拟研究(Ⅲ)

应用紊流三维模型模拟内燃式热风炉内冷风在格子砖柱中的分布,寻求改善其分布的途径,讨论了不同布置的水平导流板和竖直导流板的结合使用对气流分布的影响,模拟结果表明,在支柱空腔内加设水平导流板改变了原有大回旋流场,使回旋流变成大面积的单向流,发展了边缘气流;支柱空腔内加设竖直导流板抑制了边缘气流的发展,加强了中心气流。通过水平导流板和竖直导流板的适当结合,可以实现冷风在格子砖内的均匀分布。     

304L不锈钢轧制边裂缺陷研究

钢厂采用立式连铸生产304L不锈钢,但在轧制过程中易出现边裂现象。本文采用化学成分分析、微观组织观察、能谱分析及高温力学性能检测等手段,对钢材组织、边裂部位的断裂形貌以及断裂部位存在的夹杂物进行了研究。结果表明304L热轧板的组织为奥氏体和铁素体。裂纹穿过两相组织并导致组织的压缩变形。裂纹内含有CaO-SiO₂-Al₂0₃-MgO复合型夹杂物,夹杂物含有Na元素和K元素。最终确定在生产过程中卷进的保护渣是导致钢材产生轧制边裂的原因。     

水口浸入深度对H型坯连铸结晶器内钢液流动特性的影响

以H型坯连铸结晶器为研究对象,采用FLUENT软件建立三维几何模型,模拟研究了水口浸入深度对结晶器内钢液流动特性的影响,结果表明,随着水口浸入深度的增加钢液流股冲击深度明显增大,涡心深度有变深趋势,结晶器自由液面波动减小,钢水对结晶器内凝固坯壳的冲刷有增大趋势,各粒径夹杂物去除率显著降低。该模拟条件下20μm~100μm夹杂物上浮去除率约在4%~10%之间。     

CaO和SiO_2含量对CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO熔渣熔化性能的影响

通过测定熔渣升温过程中的DSC曲线,观察升温过程中发生的熔化相变温度以及熔化热焓,研究了CaO和SiO2含量对CaO-SiO2-Al2O3-MgO熔渣熔化性能的影响.结果表明,随着SiO2含量的增加,熔化过程的吸热峰向高温端偏移;在1120~1160℃范围内,存在一个由于Ca2SiO4的晶型转变而产生的明显的放热峰;相同SiO2含量下,随着CaO含量的增加,熔化温度降低,熔化温度和熔化热焓增大;相同CaO含量下,随着SiO2含量的增加,熔渣熔化温度升高,熔化区间增大.建立了熔渣熔化温度与熔渣碱度(X1),MgO含量(X2)和Al2O3含量(X3)的关系式:Τonset=1412.84-286.423X1+47.732X2+7.107X3+1.390X1X2+4.028X1X3-1.060X2X3+17.110X12+0.290X22-0.135X32,Τend=1459.212-299.011X1+44.968X2+3.647X3+3.264X1X2+5.621X1X3-0.243X2X3+9.338X12+0.522X22-0.275X32.     

轧制温度和轧制道次对Mg-1RE-0.5Zn-0.5Zr合金组织和性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、电子万能试验机和激光导热仪研究了轧制温度和轧制道次对Mg-1RE-0.5Zn-0.5Zr合金组织和性能的影响。结果表明:铸态Mg-1RE-0.5Zn-0.5Zr合金主要由镁基体(α-Mg)和沿晶界分布的LaMg_(12)、CeMg_(12)第二相组成。经过轧制变形后,合金的晶粒细化,力学性能得到改善。当轧制温度相同时,合金的抗拉强度随着轧制道次的增加而提高。当轧制道次相同时,轧制温度越高,合金的抗拉强度越高。在相同的轧制温度下,合金的断后伸长率随着轧制道次的增加先降低后升高。轧制退火态合金的抗拉强度低于轧制态合金,这是由于退火处理后晶粒长大,合金的抗拉强度略有降低。合金在410℃轧制不同道次时的热导率较高,3道次轧制的最高,达146.678 W/(m·K),比铸态合金提高了20.9%。410和450℃轧制退火态合金的热导率相比轧制态的变化不明显。     

钢锭凝固过程中温度场和流场的数值模拟研究

运用商业软件Procast对25 t钢锭凝固过程的流场和温度场进行了数值模拟。钢锭凝固过程的温度分布云图和冷却曲线显示了钢锭凝固过程的一般规律,为预测缩孔、缩松情况提供了参考依据。分析冷却速率曲线和钢液流动情况可知,考虑钢液流动对传热的影响十分重要。     

CaO-5%MgO-Al_2O_3-SiO_2-0.5%‘FeO’体系低SiO_2区域熔化性能

通过半球点测试仪,对CaO-5%MgO-Al2O3-SiO2-0.5%‘FeO’体系低SiO2区域的炉渣熔化性能进行研究。结果表明:在炉渣中添加少量的SiO2可降低炉渣的熔点;当w(CaO)/w(Al2O3)较小时,炉渣的熔点随着SiO2含量的增加而降低;当w(CaO)/w(Al2O3)较大时,炉渣的熔点随着SiO2含量的增加呈现先降低后升高的趋势;随着四元碱度的增大,炉渣的熔点的总体趋势为先降低后升高。建立了熔化温度与各组分的关系,试验数据与关系式计算结果吻合较好。     

冷轧薄板钙镁铝尖晶石类夹杂物成因分析

摘要：针对超低碳铝脱氧镇静钢在冷轧冲压过程中出现开裂情况进行了电镜和能谱成分分析,确定了主要夹杂物含有Al2O3、CaO及MgO,为钙镁铝尖晶石类夹杂物。研究了该问题炉次的钢包顶渣组分、中间包覆盖剂及涂层侵蚀情况,讨论了夹杂物的来源。结果显示,Al2O3为脱氧产物及二次氧化的产物;CaO的来源为渣中较高活度的CaO与钢水中酸溶铝Als反应导致Ca元素进入钢水,进而与钢水中的O生成CaO。MgO主要为中间包覆盖剂氧化镁及涂层融蚀的氧化镁进入中间包渣系,与钢水中的Als反应导致Mg元素进入钢水,再与钢水中的O生成MgO。     

Al-Cu合金水平单向凝固组织预测及实验观察

使用有限元耦合元胞自动机模型预测水平单向凝固实验中 Al-4.5%Cu(质量分数)合金试样的温度场和微观凝固组织。晶体形核和枝晶生长动力学模型分别采用Rappaz连续形核模型和Kurz-Giovanola-Trivedi(KGT)模型简化形式，基于纯扩散条件，采用 KGT 模型简化公式计算生长参数。结果显示：数值模拟可以较准确地预测柱状晶向等轴晶转变(CET)位置和等轴晶晶粒尺寸，但因模拟未考虑晶核的运动，激冷等轴晶区的模拟有较大偏差。模拟和实验结果都证明过热度显著影响Al-Cu合金的凝固组织，过热度低于20℃条件下可以获得全等轴晶组织，否则会出现柱状晶；过热度50℃以上的试样CET位置几乎不发生变化。