铸轧辊辊套温度场及热辊型的数值模拟

介绍了求解铸轧辊辊套温度场所采用的有限差分法,即采用FTCS格式进行的二维轴对称坐标下的铸轧辊辊套瞬态导热分析;并在此基础上进行了相应热辊型的求解,所得结果对于优良板型的获得具有参考价值。     

铸轧辊辊套温度场数值模拟方法比较

介绍了求解铸轧辊辊套温度场所采用的3种有限差分算法，包括：基于欧拉坐标采用一阶迎风关分格式进行的二维稳态导热分析；基于拉格朗日坐标采用FTCS格式进行的二维瞬态导热分析以及采用FTCS格式进行的一维瞬态导热分析。对3种方法所得计算结果进行了比较，表明在常规铸轧条件下，3种方法所得结果吻合很好；并分析讨论了各方法的特点。     

铸轧辊辊型控制的探讨

铸轧卷的板形质量主要取决于铸轧辊的辊型条件、速度、冷却强度 ,本文对铸轧卷纵向、横向板差及板形情况进行了全面分析 ,找出了铸轧辊辊型影响铸轧卷板形的原因并提出了解决办法     

多辊轧机轧辊热变形模型研究

本文根据多辊带材轧机辊在轧制过程中的特点，应用热弹性学理论和圆柱体热传导微分方程，分别导出了计算轧辊热变形的模型１和模型２。文中还通过一个实例介绍了应用情况。     

铝铸轧辊套的热疲劳及材料合理选择

简明扼要地分析了铝铸轧辊辊套内外表面的温度变化及辊套内热应力的形成及其变化规律,着重论述了辊套表面热裂纹的形成与扩展,提出了修正辊套表面热裂纹的措施及合理选择抗热疲劳辊套材料的要求,认为32Cr3MolV钢是一种较好的抗热疲劳裂纹的辊套专用材料。     

铝铸轧辊辊套疲劳寿命数值模拟研究

铸轧技术是一种近终成形加工工艺,近年来受到很大关注,作为铸轧设备的心脏——铸轧辊更是研究的重点。本文综述了铸轧辊辊套温度场,应力场和热龟裂问题数值模拟研究的现状,提出了今后对铸轧辊进一步研究的重点。     

快速铸轧机铸轧辊的辊芯与辊套圆锥配合的设计

提出在铸轧辊的辊芯与辊套用新铸轧辊结构圆锥过盈配合代替常规的圆柱过盈联结,从制造工艺性和工程应用方面对其可行性进行研究,在满足铸轧中所需的最小结合力,又能使其工作时的应力水平满足辊套使用寿命的要求的过盈范围内,通过调节辊套与辊芯轴向的相对位置,来调整实际过盈量的大小。经分析计算,此新结构制造工艺性好,过盈调整拆卸方便。     

变铸轧条件下铸轧辊三维温度场仿真研究

从常规铸轧入手，建立铸轧过程中铸轧辊三场模型，并利用数值解法求出了温度场分布在此基础上对不同铸轧条件下铸轧辊温度场进行了仿真从而为铸轧辊的热变形分析计算奠定了基础。     

提高铸轧辊使用寿命的途径

总结铝连续铸轧机铸轧辊失效的主要形式及原因,从热装配工艺、铸轧生产工艺等方面提出了提高铸轧辊使用寿命的途径。     

带坯快速铸轧机铸轧辊辊套与辊芯应力分析

主要分析了铸轧辊的受力状况。铸轧辊在铝及铝合金板坯铸轧过程中既起冷却作用 ,又起压力加工作用 ,其受力状况极其复杂 ,通过对其受力分析 ,应用数值计算 (有限元法FEM)算出铸轧辊的应力分布 ,对铸轧辊辊套与辊芯配合联结的过盈量大小提供参考标准 ,求出最优点 ,即能满足铸轧中所需的最小结合力 ,又满足最佳应力状态 ,使其改善材料的机械性能 ,延长寿命 ,轧制出合格产品 ,提高生产效率     

双辊铸轧工艺温度场和流场耦合的数值模拟

 双辊铸轧过程中熔池内金属的流动状态及温度分布直接影响着铸轧过程的稳定性与铸带产品的质量。针对实验室双辊铸轧试验的特点,采用三维有限元法模拟了双辊铸轧过程的热流耦合问题,利用热平衡计算、铸轧实验和模拟相结合的反向方法分段建立了凝固过程中凝壳与铸辊之间热传导系数与铸轧速度、熔池位置之间的关系模型,并分析不同工艺条件下熔池内凝固变化的情况。     

双辊薄带连铸结晶辊辊形优化

 利用弹塑性热力耦合有限元法,对薄带连铸过程中,结晶辊温度场及其热变形进行了仿真研究,并利用试验数据对仿真结果进行验证,表明仿真结果具有较高精度。同时,根据仿真结果设定初始辊形,并利用有限元方法对辊形进行优化,使结晶辊在稳定浇注时保持良好辊形,使铸带厚度横向分布均匀。     

双辊铸轧薄带钢温度场的有限元分析

针对实验室现有的实验设备条件,建立了双辊铸轧薄带钢过程的有限元数学模型,通过程序开发对熔池内的温度场进行了模拟;给出了各工艺参数对凝固终点位置及铸带表面温度的影响规律,为铸轧过程的分析和控制提供了理论依据.     

双辊连铸中工艺参数对薄带凝固晶粒的影响

以低碳钢为例对双辊连铸过程进行了微观模拟。研究了浇注温度、拉坯速度、冷却强度等工艺参数对带材结晶凝固晶粒度的影响,得出了不同工艺条件对铸轧带材晶粒度的影响规律以及最佳的模拟参数。通过实验结果与数值模拟结果的对比,验证了模拟结果的正确性,说明模拟结果对实际有一定的指导意义。     

Numerical Simulation of Filling Process During Twin-Roll Strip Casting

The modeling and controlling of flow and solidification of melt metal in the filling process is important for obtaining the optimal pool level and the formation of the solidified metal layer on the surface of twin-rolls during the twin-roll strip casting. The proper delivery system and processing parameters plays a key role to control flow characteristics in the initial filling stage of the twin-roll strip casting process. In this paper, a commercial CFD software was employed to simulate the transient fluid flow, heat transfer, and solidifications behaviors during the pouring stage of twin-roll strip casting process using different delivery systems. A 3D model was set up to solve the coupled set of governing differential equations for mass, momentum, and energy balance. The transient free-surface problem was treated with the volume of fluid approach, a k–? turbulence model was employed to handle the turbulence effect and an enthalpy method was used to predict phase change during solidification. The predicted results showed that a wedge-shaped delivery system might have a beneficial impact on the distribution of molten steel and solidification. The predicted surface profile agreed well with the measured values in water model.     

旋转连铸坯切分热模拟实验研究

采用φ300mm轧机，研究厚度为90mm坯料的切分道次及切入量，验证切分方案及切分楔形式的正确性，测定力能参数，结果表明：采用纯张力切分方案及选用的流线型切分楔是正确的，在该轧机上 坯料的切分宜用四道次。     

侧封对双辊铸轧薄带钢工艺稳定性及铸带质量的影响

阐述了国内外采用的固体侧封技术的原理，分析了固体侧封对辊铸轧薄带钢工艺稳定性和铸带质量的影响。主要研究了侧封的压紧装置，侧封板的材质以及铸轧过程中侧封板的温度对铸轧过程稳定性和铸带质量的影响，同时通过实验得到侧封板最佳预热温度。研究结果证明：采用熔融石英侧封板基本能满足铸轧的需要。     

Numerical Simulation of Temperature Field and Thermal Stress Field of Work Roll During Hot Strip Rolling

  Based on the thermal conduction equations, the three dimensional (3D) temperature field of a work roll was investigated using finite element method (FEM). The variations in the surface temperature of the work roll during hot strip rolling were described, and the thermal stress field of the work roll was also analyzed. The results showed that the highest roll surface temperature is 593 ℃, and the difference between the minimum and maximum values of thermal stress of the work roll surface is 1457 MPa. Furthermore, the results of this analysis indicate that temperature and thermal stress are useful parameters for the investigation of roll thermal fatigue and also for improving the quality of strip during rolling.     

面向辊形磨削的热带钢连轧机工作辊热变形研究

热带钢连轧机工作辊下机后尚未完全冷却即进行磨削,残存的不均匀热变形导致磨削的工作辊辊形在空冷一段时间上机时很难达到工艺设定值.针对热辊形不易测量的特点,制定合理的物理测量方式,准确地测量了工作辊下机后的温度分布和热辊形.考虑复杂的工作辊换热边界条件,采用有限差分法对工作辊空冷时的温度场和热变形进行了数值模拟,计算结果与测试结果吻合良好.对工作辊下机后不同时刻的热变形进行仿真,通过将目标上机辊形和磨削时热辊形叠加来设定磨削辊形,为实现合理的辊形磨削提供了依据和计算方法.     

双辊薄带铸轧机过程控制系统平台开发

针对双辊薄带铸轧机的过程控制要求,设计并开发了一个多进程形式的过程控制系统平台。该平台包含 多个进程,每个进程实现不同的功能,进程之间相对独立。这样的架构设计使平台具有良好的可伸缩性和稳定性。 在平台开发过程中,使用自适配通信环境ACE实现进程及线程间的通信,大大降低了开发难度,缩短了开发周期。 经过长时间测试,表明该系统平台运行稳定,能够满足在线控制要求。