连铸初始凝固过程若干动力学问题研究
| 摘要 | 第1-9页 |
| ABSTRACT | 第9-17页 |
| 第一章 文献综述 | 第17-38页 |
| ·连铸技术发展简介 | 第17-18页 |
| ·连铸中二项关键技术 | 第18-19页 |
| ·结晶器振动技术 | 第18页 |
| ·水口吹氩技术 | 第18-19页 |
| ·连铸坯的缺陷 | 第19-20页 |
| ·连铸坯缺陷的分类 | 第19页 |
| ·关键技术诱发的铸坯缺陷 | 第19-20页 |
| ·铸坯缺陷形成机理 | 第20-32页 |
| ·连铸坯表面振痕形成机理 | 第20-28页 |
| ·撕裂-愈合机理 | 第21-22页 |
| ·机械变形机理 | 第22-23页 |
| ·二次弯月面机理 | 第23-25页 |
| ·弯月面部分凝固时的振痕形成机理 | 第25-26页 |
| ·额外液体容积凝固模型 | 第26-27页 |
| ·弯月面液体表面张力不稳定导致振痕 | 第27-28页 |
| ·弯月面温度波动导致振痕形成 | 第28页 |
| ·结晶器内初始凝固坯壳裂纹形成机理 | 第28-30页 |
| ·应力应变导致裂纹形成 | 第29页 |
| ·晶界脆化理论 | 第29-30页 |
| ·结晶器内气泡的运动和被俘获 | 第30-32页 |
| ·气泡在结晶器内被固液界面俘获 | 第31页 |
| ·气泡在结晶器内的运动行为 | 第31-32页 |
| ·连铸坯初始凝固研究现状 | 第32-36页 |
| ·连铸坯初始凝固的数值模拟 | 第33-35页 |
| ·传热数值模拟 | 第33页 |
| ·结晶器内流动数值模拟 | 第33-34页 |
| ·应力应变计算 | 第34-35页 |
| ·初始凝固实验研究 | 第35-36页 |
| ·电磁场控制连铸坯初始凝固 | 第35-36页 |
| ·选用不同特性的保护渣提高铸坯质量 | 第36页 |
| ·目前存在的问题和本文研究内容 | 第36-38页 |
| 第二章 结晶器振动条件下的传热数学模型 | 第38-48页 |
| ·数学模型的建立 | 第38-44页 |
| ·结晶器振动在传热计算中的处理方法 | 第38-40页 |
| ·控制方程 | 第40-42页 |
| ·初始和边界条件 | 第42-43页 |
| ·模型计算参数 | 第43页 |
| ·锡坯连铸传热计算 | 第43-44页 |
| ·数学模型的验证 | 第44-47页 |
| ·锡坯连铸实验及基本参数 | 第44-45页 |
| ·连铸中初始凝固区域温度测量结果 | 第45-46页 |
| ·计算结果与实验测量结果的比较 | 第46-47页 |
| ·小结 | 第47-48页 |
| 第三章 钢坯连铸过程的传热数值模拟 | 第48-64页 |
| ·钢连铸过程的传热数学模型 | 第48-50页 |
| ·几何模型 | 第48-49页 |
| ·控制方程 | 第49-50页 |
| ·初始条件和边界条件 | 第50页 |
| ·计算结果 | 第50-54页 |
| ·结果讨论与分析 | 第54-63页 |
| ·连铸参数对初始凝固区域温度波动的影响 | 第54-59页 |
| ·结晶器振动频率对铸坯表面温度波动的影响 | 第54-56页 |
| ·结晶器振动幅度对铸坯表面温度波动的影响 | 第56-57页 |
| ·拉坯速度对温度波动的影响 | 第57-58页 |
| ·非正弦振动对铸坯表面温度波动的影响 | 第58-59页 |
| ·铸坯表面温度波动对铸造质量的影响 | 第59-61页 |
| ·温度波动对铸坯表面振痕形成的影响 | 第59-60页 |
| ·温度波动对裂纹等缺陷形成的影响 | 第60-61页 |
| ·温度波动对铸坯表面质量影响的评价指标 | 第61-63页 |
| ·温度波动因子(ITF) | 第61页 |
| ·温度波动因子的计算及应用 | 第61-63页 |
| ·小结 | 第63-64页 |
| 第四章 结晶器振动条件下包晶钢相变数值计算 | 第64-77页 |
| ·包晶钢凝固过程中相变数学模型 | 第64-68页 |
| ·包晶相变过程 | 第64-65页 |
| ·计算方法 | 第65-68页 |
| ·γ相的扩散生长算式 | 第66-67页 |
| ·γ相的脱溶和凝固生长算式 | 第67-68页 |
| ·包晶相变计算结果与讨论 | 第68-76页 |
| ·结晶器振动条件下的包晶钢凝固特点 | 第68-69页 |
| ·连铸过程中包晶钢凝固的影响因素 | 第69-75页 |
| ·温度波动的影响 | 第70-72页 |
| ·冷却速率的影响 | 第72-73页 |
| ·碳含量的影响 | 第73-75页 |
| ·改善包晶钢铸坯质量的措施 | 第75-76页 |
| ·小结 | 第76-77页 |
| 第五章 连铸坯振痕形成机理实验研究 | 第77-91页 |
| ·实验介绍 | 第77-78页 |
| ·研究对象 | 第77-78页 |
| ·实验方法 | 第78页 |
| ·振痕形貌观察及分析 | 第78-87页 |
| ·连铸坯振痕形貌观察 | 第78-83页 |
| ·振痕区域微观组织形貌特征 | 第80-81页 |
| ·熔断溢流振痕的晶体学特征 | 第81-83页 |
| ·振痕区域的成分偏析 | 第83-87页 |
| ·偏析区域的形貌特点 | 第83-85页 |
| ·成分偏析的检测与分析 | 第85-87页 |
| ·振痕形成机理分析 | 第87-90页 |
| ·温度波动对振痕形成的影响 | 第87-90页 |
| ·小结 | 第90-91页 |
| 第六章 气泡在结晶器内的运动行为模拟 | 第91-115页 |
| ·结晶器内气泡分布物的理模拟 | 第91-96页 |
| ·实验装置 | 第91-94页 |
| ·吹氩实验设备 | 第91-93页 |
| ·结晶器内气泡测量装置 | 第93-94页 |
| ·气泡分布测量结果 | 第94-96页 |
| ·气泡数量分布测量 | 第94-96页 |
| ·气泡在钢渣界面附近运动及演变行为的数值模拟 | 第96-107页 |
| ·一种新算法——水平集法 | 第96-97页 |
| ·计算模型描述 | 第97-100页 |
| ·问题描述 | 第97-98页 |
| ·控制方程 | 第98-99页 |
| ·3 边界条件 | 第99-100页 |
| ·计算结果 | 第100-107页 |
| ·气泡上浮过程的拓扑变化 | 第100-104页 |
| ·钢渣界面处速度变化 | 第104-106页 |
| ·气泡上浮过程对铸坯质量的影响 | 第106-107页 |
| ·气泡被固液凝固前沿（界面）捕获的行为 | 第107-113页 |
| ·气泡被铸坯捕获的物理模拟实验 | 第107-110页 |
| ·实验装置 | 第107-108页 |
| ·实验结果及分析 | 第108-110页 |
| ·生产中气泡被捕获的试样分析 | 第110-113页 |
| ·试样取样和分析方法 | 第110-111页 |
| ·试样观察与气泡被捕获的机理 | 第111-113页 |
| ·小结 | 第113-115页 |
| 第七章 结论、创新和展望 | 第115-119页 |
| ·本文的主要结论 | 第115-117页 |
| ·在初始凝固区域传热计算和分析方面 | 第115-116页 |
| ·在铸坯表面振痕分析和检测方面 | 第116页 |
| ·关于气泡在结晶器内的运动和凝固行为研究 | 第116-117页 |
| ·本文的主要创新 | 第117页 |
| ·本文工作展望 | 第117-119页 |
| ·关于初始凝固数值模拟方面 | 第118页 |
| ·关于铸坯初始凝固控制方面 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-132页 |
| 攻读博士学位期间发表论文和申请专利 | 第132-134页 |
| 致谢 | 第134页 |
