重轨钢凝固过程数值模拟

摘要

针对重轨钢凝固过程铸机设备参数和钢种特性,建立了凝固传热数学模型和晶粒生长模型,并进行了耦合,建立了凝固传热与晶粒生长的CA-FE耦合数学模型.考察了过热度、拉速和二冷水比水量对柱状晶直径大小及面积、等轴晶大小及面积和横断面CET转变位置的影响.研究结果表明:降低过热度和二冷水比水量,提高拉速,有利于等轴晶的生长,不利于柱状晶的生长.CET转变点随着过热度和二冷水比水量的增加而移向铸坯中心,随着拉速的增加而远离铸坯中心.采取过热度22～25°C、拉速0.70～0.75m/min和二冷水比水量为0.22～0.23L/kg有利于重轨钢整体质量控制.