铝合金立式连铸异形结晶器的研究

结晶器是连续铸造的核心部件,被称为连续铸造的"心脏",它决定着连铸生产的成败;而糊状区的长度以及初始凝固点的位置是评价结晶器能否成功拉出铸锭的关键因素。利用有限元分析软件ProCAST中的MILE算法对高度分别为20 mm、30 mm以及40 mm的结晶器,在相同的工艺条件下,进行温度场的数值模拟,分别研究其糊状区长度和初始凝固点位置随工艺参数的变化规律。数值模拟分析发现,30 mm结晶器要优于20 mm和40 mm结晶器,具有较大的可调节的工艺参数范围,更能安全稳定的生产出铸锭。30 mm结晶器的实验验证表明,实验结果与模拟分析的规律吻合度较好,证明了用模拟分析进行结晶器设计的合理性和优越性。

铝合金立式连铸等待拉坯时间的研究

针对连续铸造过程中开始阶段如何成功拉出连铸坯的问题,利用Pro CAST软件中的混合拉格朗日-欧拉算法(Mixed Lagrangian-Eulerian,MiLE)对立式连续铸造开始阶段的非稳定状态的初始凝固点的位置以及固-液两相区的长度进行数值模拟,在确定合理连铸速度的基础上确定最佳待拉坯时间,并进行实验验证。结果表明:等待拉坯时间过长,容易造成熔体在结晶器内过度凝固,从而在浇口部位出现拉断的现象;等待拉坯时间过短,会造成固-液两相区长度过长,从而在固-液两相区被拉断。铸件的最佳等待拉坯时间为40 s左右。