鋁合金板坯連鑄PIV模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、隨著連續(xù)鑄造技術(shù)的不斷發(fā)展，連續(xù)鑄造過(guò)程中液態(tài)金屬的流動(dòng)模式對(duì)金屬凝固過(guò)程的影響更為廣泛的關(guān)注起來(lái)，對(duì)流場(chǎng)信息的需求也日益增加。結(jié)晶器作為連鑄工藝中改善質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，其內(nèi)部流場(chǎng)的優(yōu)化對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)需求、鑄坯質(zhì)量的改善以及工藝措施的優(yōu)化都有非常重要的意義。本文將PIV(粒子圖像測(cè)速)技術(shù)應(yīng)用于鋁合金板連鑄結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)研究，介紹了PIV的基本原理以及相應(yīng)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了流場(chǎng)的定量化及可視化。 針對(duì)1650×220mm鋁合金

2、大板坯連鑄建立模型，利用密度小于水的雪佛板制作6種不同結(jié)構(gòu)的浮漂漏斗，模擬實(shí)際生產(chǎn)中浮漂漏斗在金屬液面自由漂浮狀態(tài)。通過(guò)PIV模擬的結(jié)果對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流體基本特征進(jìn)行分析，研究浮標(biāo)漏斗結(jié)構(gòu)、拉坯速度等因素對(duì)流場(chǎng)和鑄坯質(zhì)量的影響。利用FLUENT軟件對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，以驗(yàn)證PIV模擬的可行性及有效性。 結(jié)果表明，流場(chǎng)內(nèi)存在上下兩個(gè)回流，下回流相對(duì)完整上回流只有一定趨勢(shì)；隨著拉坯速度的增加液面越不穩(wěn)定，適當(dāng)增加出水口向下傾角可