连铸保护渣道动态压力计算模型及影响因素

通过建立保护渣道压力计算模型,研究了保护渣道压力随结晶器振动的周期性变化规律以及保护渣道形状参数、连铸工艺参数和保护渣黏度对渣道压力的影响.结果表明:结晶器达到最大上振速度和最大下振速度时,渣道压力分别达到最大负压和最大正压;保护渣道形状参数对渣道压力有重要影响,渣道入口宽度和出口宽度增加,渣道正负压力都明显下降,而渣道长度增加,渣道正负压力最大值都增加;拉坯速度与结晶器振动速度都影响渣道压力,拉坯速度增加,渣道最大负压增加,而最大正压减小;结晶器振动速度和保护渣黏度增加,使渣道最大正负压力都增加.     

连铸结晶器内保护渣渣膜状态的数学模拟

建立了考虑保护渣参与传热的铸坯凝固模型,计算结晶器内铸坯收缩产生的气隙大小,确定存在于结晶器与铸坯间保护渣渣膜的温度、厚度和存在状态,分析保护渣的润滑能力及连铸工艺条件对保护渣的物性要求。得出以下结论：熔化温度越低,液态渣膜越厚,在结晶器内渣膜保持长度越长;对于一定熔化温度的保护渣,存在最佳拉坯速度以提供高佳液体润滑;浇铸温度越高,液态渣膜厚度越大。     

方坯结晶器角部钢液初始凝固行为及其影响因素的数值模拟分析

针对方坯结晶器内角部区域钢液的初始凝固行为,建立耦合方坯、保护渣和结晶器铜板的传热数学模型,研究结晶器圆角半径、角部铜板厚度及冷却水量对铸坯角部温度分布及凝固坯壳厚度的影响。结果表明,增大结晶器圆角半径、增加角部铜板厚度或降低结晶器内冷却水量,均可一定程度上改善初始凝固区域铸坯凝固坯壳厚度的周向均匀性,提升铸坯质量;其中,增大结晶器圆角半径的影响效果最为显著。     

保护渣性能对结晶器内传热的影响

在实验室模拟研究了结晶器内酸性保护渣的传热情况。结果表明：增加保护渣的粘度、提高保护渣的凝固温度，结晶器与坯壳之间渣膜的传热系数和热流密度都减小而热阻增加，通过调整保护渣的性能，可调节渣膜的传热系数，使其适应连铸坯生产的要求。     

BaO在连铸保护渣中的作用

本文研究了BaO在连铸结晶器用保护渣中的作用。重点考虑了BaO对保护渣的熔化温度、粘度、吸收夹杂能力和玻璃态形成的影响。 实验结果表明,保护渣中含有一定数量的BaO,可以降低其熔化温度、粘度,阻碍渣中高熔化温度质点的形成及熔渣的结晶,因而将增加保护渣吸收夹杂的能力,改善熔渣膜在结晶器与铸坯间的润滑。     

应用TRIZ理论解决连铸板坯纵裂问题

<正>CSP薄板坯连铸机是将钢水连续浇铸成板坯的设备,其工作原理如图1所示。首先,钢包内的滑动水口打开后,钢水进入中间包,然后经浸入式水口流入结晶器内腔,在冷却水作用下逐渐凝固成所需要规格形状的凝固坯壳。在结晶器振动和拉矫机牵引作用下,连续拉出坯壳,在二次冷却水进一步冷却,最终形成板坯。覆盖于钢液面的保护渣熔化后流入结晶器内壁与坯壳之间,润滑坯壳和结晶器铜板壁,防止粘连。     

工艺参数对连铸坯表面振痕深度的影响

以保护渣道动态压力作用模型为基础,利用Fluent软件对弯月面区域求解N-S方程,得到保护渣液渣的流动情况和弯月面的压力分布.计算结果表明,在结晶器振动过程中,保护渣道的压力呈周期性变化.进入负滑脱期时,渣道入口处开始受正压力作用,当正压力大于钢水静压力时,初始凝固坯壳开始被推离结晶器壁.正压力越大,负滑脱时间越长,初始凝固坯壳被压得越弯,振痕就越深.并分析了振动参数、拉速和保护渣黏度等对振痕深度的影响.     

软接触电磁连铸的实验研究

进行低熔点金属锡的软接触电磁连铸实验,考察拉坯速度、有无保护渣及电磁感应输入电流强度对铸坯表面质量的影响.结果表明,在无结晶器振动的情况下,随着拉速的增加,铸坯表面的质量降低.施加等幅高频磁场能够有效提高铸坯的表面质量.     

凝固坯壳对高拉速板坯连铸结晶器液面特征的影响

采用1:1的水模型研究了高拉速条件下凝固坯壳对结晶器内的流场与液面特征的影响.结果表明:考虑凝固坯壳时结晶器内的流场出现了轻微的不对称现象,在高拉速条件下(2.4m·min^-1),有坯壳时结晶器液面最大平均波高与表面流速比没有坯壳时分别大31%和35%.对比有/无坯壳条件下自由液面形状可知:考虑凝固坯壳之后的液面变形程度比没有考虑时更大,更易导致卷渣的发生.液面波动的功傅里叶变换分析表明:考虑坯壳之后结晶器液面的高频率波动的振幅大于无坯壳的情形,所以考虑坯壳之后由于结晶器下部内腔变小,更多的流股能量集中在上回流区,使得上回流的湍流程度比无坯壳时要大,进而导致了液面波动与表面流速的增大.因此,为了缩小与实际连铸过程的差别,在高拉速的物理模拟中有必要考虑凝固坯壳的影响.     

板坯连铸结晶器摩擦力计算与影响因素研究

结晶器摩擦力是反映坯壳与结晶器润滑摩擦状况的一个重要参数。因此提出了计算结晶器摩擦力的物理和数学模型，讨论了主要连铸工艺参数如拉坯速度、保护渣、碳质量分数、板坯尺寸和振频等对摩擦力的影响。现场监测结晶器摩擦力的结果验证表明，该模型是可行的，可为深入研究连铸坯的热力学行为提供有利手段。     

带连接板的空心板整浇楼面耐火性能分析

为分析带连接板的空心板整浇楼面试件的耐火性能,通过有限元分析方法,建立恒载升温下的空心板整浇楼面试件的数值分析模型,并与试验结果进行对比和验证.基于验证后的有限元模型,分析荷载水平、空心几何尺寸、现浇楼板钢筋网屈服强度和空心板端可压缩层厚度对空心板整浇楼面耐火性能的影响.结果表明:试件的破坏形态、温度场分布、板面挠度变化的模拟结果与试验结果吻合较好;邻近连接板的空心板肋部发生连贯破坏;通过生死单元法能较好地还原破坏现象对后续温度及变形发展趋势的影响;连接板构造是空心板整浇楼面隔热较弱部分,不利于整体结构防火;随着荷载水平的提高,试件的耐火极限显著降低,试件连接板与空心板交界处及现浇板的中心区域发生破坏;空心尺寸改变、钢筋网强度减少、可压缩层厚度增加均会使空心板整浇楼面的耐火性能出现不同程度的下降.     

无伸缩缝预应力空心板桥板厚优化分析研究

结合某市预应力空心板桥的结构设计与桥梁通用设计图纸,采用桥梁结构设计软件,建立不同跨径和梁高的两等跨无伸缩缝预应力空心板桥的有限元模型;提出一个同时考虑受力性能和造价的优化设计方法;根据该方法分析,得出常用跨径无伸缩缝预应力空心板桥的最优板厚,为无伸缩缝桥梁在工程应用中的优化设计提供参考。     

盖板式涵洞顶部土压力转移研究

利用土拱理论和有限元方法,对上埋式盖板涵洞顶部土压力的转移、减小进行研究和计算。结果表明,刚性地基条件下,在盖板式涵洞顶部两侧设置的减载块-混凝土块体充当支撑拱脚,产生的土拱效应大大减小了涵洞顶板的土压力。减载块高度、宽度以及减载块间填土的密实度对顶板土压力的减小有很大影响,三者均可使顶板土压力减小20%～30%以上。     

无粘结预应力板墙结构的强度与变形性能

通过低周往复水平荷载试验，对无粘结预应力板墙结构的工作特性，以及无粘结预应力筋在水平荷载下的变化规律进行了分析．讨论了墙内配筋率与结构强度和变形性能的关系，及其对板墙结构破坏机理的影响．     

IF钢薄板坯中夹杂物

利用电子显微镜、金相显微镜、能谱分析,对IF钢铸坯中夹杂物分布、数量和种类进行详细分析.结果表明:薄板坯内平均显微夹杂数量为46个/mm2,其中粒度小于10 μm的显微夹杂物占80％左右.在铸坯中心区域夹杂物形成聚集,铸坯表面层夹杂物含量较少.大型夹杂物含量为39.25 mg/10kg,粒度大于300 μm的夹杂物约为50％.夹杂物主要来源于结晶器卷渣,脱氧产物和中包覆盖剂.     

硅质板抛光工艺的研究

抛光是大理石加工中极重要的一道工序,它直接影响加工后的表面光泽度。本文针对一种难以抛光的石材——硅质板的抛光问题进行了理论分析和试验研究,提出了一种能量显著提高硅质板表面光泽度的抛光工艺方法。     

端面泵浦板条激光器的热效应

从稳态热传导方程出发,研究了掺杂浓度为0.3％的Nd：YVO4板条状晶体内部的温度和热应力分布,计算了晶体端面泵浦区域中心和两端热应力随泵浦功率的变化以及单片晶体所能承受的最大泵浦功率,为大功率高光束质量的板条激光器的研制提供依据.     

异形板塑性计算的研究

本文对几种支承条件的三角形钢筋砼楼板,用塑性分析原理推导出应用简便的计算公式,编制出一套相应的系数计算表格。     

现浇钢筋混凝土楼屋面裂缝分析与防治

随着房地产业的迅速发展,全现浇钢筋混凝土楼(屋)面被大量采用,由此带来的全现浇钢筋混凝土楼(屋)面的裂缝问题也随之出现。此类裂缝发生后,往往会引起投诉、纠纷及索赔等诸多问题。我们应根据工程实践对裂缝产生的机理及防治措施进行研究。     

面板底部不同处理方式对堆石坝面板温度应力的影响

近年来,越来越多的面板堆石坝采用挤压边墙技术,面板与挤压边墙之间通常采用土工膜、乳化沥青、沥青油毡.为了研究它们对面板温度应力的影响,该文依托某实际工程,结合长江科学院的材料试验结果,采用有限单元法计算了面板与挤压边墙之间分别采用3种不同的填料时面板的温度应力.结果表明:面板与挤压边墙之间分别采用3种不同的填料时,面板的温度应力有一定的差异,但是分布规律基本一致,即与采用土工膜相比,采用乳化沥青、沥青油毡能够减小面板底部的约束,从而减小面板的温度应力,其中沥青油毡的润滑效果略优于乳化沥青和土工膜.