优化双辊铸轧侧封板耐磨与热应力:材料与数值模拟研究

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本文主要探讨了双辊铸轧薄带钢工艺中侧封板的磨损机理以及热应力分析。针对提高侧封板使用寿命的需求,作者设计并比较了单独式和组合式的侧封板结构,并对不同的材料性能进行了评估。研究采用了抗钢水侵蚀浸蘸实验和实际铸轧实验,通过观察腐蚀、磨损和裂纹的分布情况,揭示了这些因素对侧封板性能的影响。 在实验中,作者使用ANSYS有限元分析软件对侧封板的温度场和热应力场进行了数值模拟,对预热温度条件下的热应力分布规律进行了深入分析。结果显示,组合式侧封板在保持铸轧过程稳定性的同时,有效地延长了其使用寿命。其中,氧化锆质耐火材料表现出优良的综合性能,能够在高温环境下保持较好的耐蚀性。然而,熔融石英侧封板的腐蚀问题主要源于SiO2与钢水中MnO反应生成低熔点化合物,这导致了其在使用中的磨损和损坏。 侧封板的裂纹和损坏往往源于应力分布不均,这可能是由于热应力的作用或者制造过程中的应力集中。因此,优化侧封板的设计,包括材料选择、预热处理和制造工艺,对于保证双辊铸轧工艺的长期稳定运行至关重要。研究还强调了侧封在铸轧过程中的关键作用,它直接影响着铸带的质量和工艺稳定性,是工艺改进和技术突破的重要领域。 本文的关键词包括双辊铸轧薄带钢、侧封板、耐火材料、数值模拟、温度场、热应力以及裂纹,这些都是理解侧封板在该特定工艺中的重要概念和技术挑战。通过这篇论文,读者可以了解到如何通过科学研究方法来解决实际生产中的问题,提升金属加工工艺的效率和质量。