板坯连铸结晶器铜板温度场研究

本文建立了结晶器铜板二维非稳态传热数学模型，研究了板坯结晶器铜板温度场。利用工厂实测数据对模型进行了验证。讨论了拉速、冷却水流速、铜板厚度、水垢和铜板镀层对铜板温度分布的影响。     

连铸板坯结晶器温度场数学模型

建立了结晶器铜板二维非稳态传热数学模型，研究了结晶器铜板温度场。利用工厂实例对模型进行了验证。讨论了拉速、冷却水流速、铜板厚、水垢和铜板镀层对结晶器温度分布的影响。     

板坯连铸结晶器铜板温度场有限元仿真研究

采用MSC．Marc 2005r2有限元分析软件，基于某钢厂板坯连铸结晶器铜板冷却参数的优化改造，对优化前后的宽面铜板温度场进行了二维数值仿真研究，并结合仿真计算结果，讨论了铜板冷却参数对其温度场的影响效果，为结晶器铜板冷却参数（包括水槽几何结构和冷却水量）的优化设计提供了有力的分析工具．     

板坯连铸结晶器铜板温度场的数值仿真

针对 14 0 0mm× 170mm板坯连铸机结晶器铜板的结构优化改造 ,基于控制容积的有限差分方法对改造前后两种铜板结构参数和深入式水口结构参数条件下结晶器铜板的三维稳态温度场进行了数值仿真研究。由仿真得出的结果表明 ,结晶器宽面铜板经优化改造后 (螺栓间距由 16 0mm改成 135mm、冷却水槽由 6 3条改为 5 5条 )传热效果明显增强 :在拉速为 1.4m min时弯月面附近区域改造后结晶器内弧和外弧宽面热面铜板最高温度值分别比改造前结晶器降低了 15℃和 16℃。     

结晶器铜板冷却技术

在连铸生产中，液态钢水在结晶器内被冷却成一定温度的铸坯所释放出来的热量有三部分：     

板坯连铸结晶器电磁制动技术及其应用

叙述了板坯连铸结晶器中应用电磁制动技术的发展、研究状况。电磁制动技术可以控制结晶器内钢液的流动，减少结晶器保护渣的卷渣，有利于结晶器内夹杂物的去除，从而提高铸坯质量，并有利于提高铸坯拉速。研究结果表明电磁制动特性取决于板坯宽度、浇铸速度、氩气流速和浸入式水口(SEN)形状等浇铸参数，介绍了各种浇铸参数对电磁制动效果的影响。     

薄板坯连铸结晶器三维流场和温度场的数值模拟

针对ＩＳＰ型薄板坯连铸结晶器，利用数值模拟的方法，计算结晶器的内流体的三维流场和温度场，比较和分析水口结构形状，插入深度及拉坯速度对结晶器内流场和温度场的影响，为薄板坯连铸结晶器以及相适应的伸入式水口结构形状选型提供参考。     

连铸结晶器温度场及热变形的数值模拟

利用MARC有限元软件建立了圆坯结晶器的三维温度场与应力场耦合的热弹性模型，并在此基础上研究了结晶器厚度、冷却水流速以及拉坯速度对结晶器温度场和铜管变形的影响规律．模拟结果表明：拉速提高时，结晶器的温度和变形量都增大，但影响不显著；结晶器厚度增大时，铜管冷面温度降低，热面温度升高，同时变形增大；冷却水流速对铜管温度分布和变形量有较大影响，增大冷却水流速，铜管温度和变形量均下降．     

连铸结晶器铜板温度计算

建立了结晶器铜板传热数学模型并用国外某公司的计算结果进行了验证，同时应用该模型分析了在发迹铜板厚度和冷却水流速时铜板温度的变化，对方坯结晶器铜管温度进行了计算。     

板坯连铸结晶器铜板冷却水槽结构优化

针对板坯连铸结晶器铜板冷却水槽的结构优化,将三维传热模型应用于结晶器铜板导热过程,并采用有限元方法进行了模拟,计算并比较了水槽结构优化前后结晶器宽面铜板热面温度分布情况.结果表明:水槽结构优化后铜板螺栓处温度较优化前降低6℃,弯月面处温度降低10℃;优化前和优化后铜板在螺栓处和弯月面处的温度波动幅度分别为3、1. 5℃和8、2℃,水槽结构优化后铜板传热能力和冷却均匀性有明显提高.     

薄板坯连铸结晶器钢液流动数值模拟

以唐钢第一炼钢厂薄板坯连铸机为背景,利用商业模拟软件FLUENT,根据热轧薄板厂目前连铸操作的工艺参数,采用湍流模型建立数学模型,模拟了薄板坯连铸结晶器内钢液流场分布情况,系统地研究了水口结构、水口上出口倾角在指定拉速、浸入深度下对结晶器内流场的影响,为水口优化提供理论依据。在固定拉速和指定的浸入深度条件下,通过对比分析几种不同水口结构对结晶器内流场及温度场影响规律,最终确定采用五孔水口上出口倾角取15°为最佳水口结构方案。     

方坯连铸结晶器浸入式水口结构类型的研究

应用流场计算软件PHOENICS及水力模型,模拟了方坯连铸结晶器内钢液的流场和流动分布。在此基础上模拟计算了几种不同形式的水口对流动形态的影响,并用水力模型试验进行了验证。通过数值模拟,为优化结晶器内钢液的流场以及浸入式水口的设计提供了科学依据。     

基于Pro CAST软件板坯连铸温度场的模拟与应用研究

介绍了Pro CAST软件在连铸温度场模拟计算中的特点和优势。通过在舞钢公司1#连铸机建立数学模型并使用Pro CAST软件对连铸温度场进行模拟计算后,当拉速降低至0.70 m/min时矫直中表面温度为964℃,凝固末端处于7#扇形段,该模型计算结果为舞钢公司连铸降拉速攻关提供了理论依据。     

预熔型连铸保护渣的研制

预溶型连铸保护渣是目前国际上用于连铸的一种先进的保护渣，我国尚无此生产线。为填补空白，我们在消化、吸收国内外技术的基础上做了大量的工作，研究了经济可行的生产工艺流程。     

合金钢连铸用保护渣结壳的分析与改进

针对合金钢连铸结晶器保护渣在生产使用过程中存在的结壳现象进行了分析,通过采用特殊钢种专用保护渣,改进保护渣添加操作方式及液渣层厚度控制,优化浸入式水口插入深度,规范浸入式水口更换操作,严格控制中间包钢水温度及结晶器液面,确保恒拉速生产等措施,保护渣结壳现象基本消除。     

连铸结晶器电磁搅拌技术

闻述了连铸结晶器电磁搅拌的冶金功能、存在问题及相应地改进措施。在此基础上，提出了攀钢新建大方坯连铸机应采用结晶器 凝固末端电磁搅拌(M F—EMS)的复合型搅拌技术、开展结晶器电磁搅拌工艺参数优化研究的建议。     

板坯连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的数值模拟及实验验证

建立了连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的计算模型和计算方法，提出了非耦合计算时流动计算域与凝固传热计算域的衔接问题，以及铸坯表面换热系数确定的方法。针对２５０ｍｍ×１３００ｍｍ板坯连铸实际工况，用所建立的模型放处理方法数值模拟了其结晶器中的三维温度场和三维凝固壳厚度分布。同时用实测的凝固壳厚度分布数据验证了本计算听模型、边界条件和计算方法。本采用的方法可满足工程精度、并较简便实用。     

小方坯连铸过程实时温度场预报模型的开发

基于凝固传热学基本理论和对小方坯连铸工况的分析,采用二维有限差分法建立了小方坯连铸过程实时温度场预报模型,并自主开发了计算程序。通过调试,验证了该模型的实用性和准确性,实现了生产过程中小方坯温度场的实时预报,为动态配水及动态轻压下技术的开发打下了基础。     

连铸凝固仿真的进展

介绍了连铸时结晶器及二冷区中凝固仿真的应用与理论研究工作。