| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-8页 |
| 1 绪论 | 第13-35页 |
| 1.1 大圆坯连铸技术 | 第13-16页 |
| 1.1.1 连铸大圆坯的用途 | 第13页 |
| 1.1.2 大圆坯连铸的工艺流程 | 第13-16页 |
| 1.2 电磁搅拌技术在连铸中的应用 | 第16-21页 |
| 1.2.1 电磁搅拌的冶金机理 | 第16-17页 |
| 1.2.2 连铸电磁搅拌技术的类型 | 第17-20页 |
| 1.2.3 结晶器电磁搅拌 | 第20页 |
| 1.2.4 凝固末端电磁搅拌 | 第20-21页 |
| 1.3 连铸过程传输行为数值模拟的研究进展 | 第21-31页 |
| 1.3.1 连铸数值模拟研究的意义 | 第21-22页 |
| 1.3.2 电磁场与流场耦合问题的研究 | 第22-25页 |
| 1.3.3 连铸流动与凝固耦合数值模拟的研究 | 第25-28页 |
| 1.3.4 连铸二次冷却的研究 | 第28-31页 |
| 1.4 连铸拉坯矫直过程力能参数的研究进展 | 第31-32页 |
| 1.5 本论文的研究内容与创新点 | 第32-35页 |
| 1.5.1 研究目的 | 第32-33页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第33-34页 |
| 1.5.3 论文的创新点 | 第34-35页 |
| 2 连铸电磁搅拌的磁流体力学模型构建 | 第35-47页 |
| 2.1 连铸电磁搅拌的磁流体力学基础方程 | 第35-37页 |
| 2.1.1 电磁场方程 | 第35-36页 |
| 2.1.2 流体力学方程 | 第36页 |
| 2.1.3 磁流体力学方程组 | 第36-37页 |
| 2.2 电磁–流动问题的解耦条件 | 第37-39页 |
| 2.2.1 流动对磁感应强度的影响 | 第37-38页 |
| 2.2.2 流动对电磁力的影响 | 第38-39页 |
| 2.3 旋转电磁搅拌下的湍流模型 | 第39-42页 |
| 2.4 电磁搅拌作用下流动与凝固的耦合数学模型 | 第42-45页 |
| 2.4.1 基本假设 | 第42-43页 |
| 2.4.2 控制方程 | 第43-45页 |
| 2.5 本章小结 | 第45-47页 |
| 3 大圆坯连铸结晶器电磁搅拌下的流场和温度场研究 | 第47-71页 |
| 3.1 模拟计算条件 | 第47-50页 |
| 3.1.1 工艺条件 | 第48页 |
| 3.1.2 物性参数 | 第48-49页 |
| 3.1.3 励磁载荷 | 第49页 |
| 3.1.4 边界条件 | 第49-50页 |
| 3.1.5 求解方法 | 第50页 |
| 3.2 电磁场模拟的结果与讨论 | 第50-57页 |
| 3.2.1 电磁场模型的验证 | 第50-52页 |
| 3.2.2 电磁场的分布规律 | 第52-55页 |
| 3.2.3 搅拌电流频率的影响 | 第55-56页 |
| 3.2.4 搅拌电流强度的影响 | 第56-57页 |
| 3.3 流场与温度场模拟的结果与讨论 | 第57-64页 |
| 3.3.1 凝固模型的验证 | 第57页 |
| 3.3.2 凝固对流场的影响 | 第57-58页 |
| 3.3.3 搅拌强度对流场和温度场的影响 | 第58-64页 |
| 3.4 电磁搅拌对结晶器钢/渣界面形貌的影响 | 第64-67页 |
| 3.5 偏心电磁搅拌的研究 | 第67-69页 |
| 3.6 本章小结 | 第69-71页 |
| 4 大圆坯连铸凝固末端电磁搅拌下的流动与凝固行为研究 | 第71-99页 |
| 4.1 模拟计算的条件 | 第71-73页 |
| 4.1.1 边界条件 | 第72页 |
| 4.1.2 求解方法 | 第72-73页 |
| 4.2 电磁场模拟的结果与讨论 | 第73-80页 |
| 4.2.1 电磁场模型的验证 | 第73-74页 |
| 4.2.2 电磁场分布规律 | 第74-77页 |
| 4.2.3 搅拌电流频率的影响 | 第77-80页 |
| 4.2.4 搅拌电流强度的影响 | 第80页 |
| 4.3 流动与凝固模拟的结果与讨论 | 第80-96页 |
| 4.3.1 凝固模型的验证 | 第80-81页 |
| 4.3.2 凝固潜热释放模式的影响 | 第81-84页 |
| 4.3.3 持续搅拌下的流动与凝固 | 第84-92页 |
| 4.3.4 交替搅拌下的流动与凝固 | 第92-96页 |
| 4.4 本章小结 | 第96-99页 |
| 5 大圆坯连铸二次冷却的优化研究 | 第99-121页 |
| 5.1 圆坯连铸凝固传热模型 | 第99-103页 |
| 5.1.1 圆坯连铸一维凝固传热微分方程 | 第99-100页 |
| 5.1.2 连铸凝固传热的边界条件 | 第100-103页 |
| 5.2 控制方程的离散 | 第103-106页 |
| 5.2.1 基本方程的离散 | 第103-105页 |
| 5.2.2 边界条件的处理 | 第105-106页 |
| 5.3 圆坯连铸二冷区目标表面温度的确定 | 第106-113页 |
| 5.3.1 连铸圆坯凝固坯壳的生长规律 | 第106-110页 |
| 5.3.2 连铸圆坯凝固的理想热流密度 | 第110-112页 |
| 5.3.3 连铸圆坯的二冷区目标表面温度 | 第112-113页 |
| 5.4 大圆坯连铸二次冷却的仿真与优化 | 第113-116页 |
| 5.4.1 模型的验证 | 第113-114页 |
| 5.4.2 二冷区长度的优化 | 第114-115页 |
| 5.4.3 二冷水表的设计 | 第115-116页 |
| 5.5 工艺参数对凝固传热的影响 | 第116-119页 |
| 5.5.1 过热度 | 第116-117页 |
| 5.5.2 拉速 | 第117-118页 |
| 5.5.3 钢种 | 第118-119页 |
| 5.6 本章小结 | 第119-121页 |
| 6 大圆坯连铸拉坯矫直过程力能参数的研究 | 第121-145页 |
| 6.1 连铸大圆坯拉坯矫直过程中的受力 | 第121-123页 |
| 6.2 圆坯连铸下滑阻力的计算 | 第123-124页 |
| 6.3 圆坯连铸矫直力矩的计算 | 第124-137页 |
| 6.3.1 铸坯的矫直类型 | 第124-125页 |
| 6.3.2 钢的高温力学性能 | 第125-126页 |
| 6.3.3 圆坯横断面上温度和应力的分布 | 第126-130页 |
| 6.3.4 铸坯矫直过程中的应变和应变速率计算 | 第130-132页 |
| 6.3.5 铸坯矫直力矩的计算模型 | 第132-137页 |
| 6.4 圆坯连铸矫直力的计算方法 | 第137-140页 |
| 6.4.1 悬臂梁模型 | 第137-138页 |
| 6.4.2 连续梁模型 | 第138-140页 |
| 6.5 大圆坯连铸拉矫机的压力分配 | 第140-142页 |
| 6.6 本章小结 | 第142-145页 |
| 7 大圆坯连铸生产工艺与铸坯质量 | 第145-151页 |
| 7.1 大圆坯连铸生产工艺实践 | 第145-147页 |
| 7.2 连铸大圆坯的质量 | 第147-150页 |
| 7.2.1 内部质量 | 第148-149页 |
| 7.2.2 不圆度 | 第149-150页 |
| 7.3 本章小结 | 第150-151页 |
| 8 结论 | 第151-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 参考文献 | 第157-169页 |
| 附录 | 第169页 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第169页 |
| B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 | 第169页 |