包晶钢宽厚板坯连铸结晶器的热流密度与热行为-论文.pdf

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1、第35卷第4期北京科技大学学报Vb1．35NO．42013年4月JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingApr．2013包晶钢宽厚板坯连铸结晶器的热流密度与热行为王卫领，蔡兆镇，朱苗勇函东北大学材料与冶金学院，沈阳110819圆通信作者，E—mail：myzhu@mail．neu．edu．an摘要基于热电偶实测温度，建立了包晶钢宽厚板坯连铸结晶器有限元传热模型和热流密度非线性估算模型．应用模型反算获得包晶钢宽厚板坯结晶器的热流密度，在与热平衡计算得到的平均热流密度进行比较后，阐述了模型的有效性，并分析了实际生产

2、条件下结晶器铜板的温度分布规律．结晶器宽面和窄面的平均热流密度分别为1．141和1．119Mw·m_。．温度在靠近结晶器背面呈波浪形分布，最大温差为29．6℃，然而在远离背面位置，温度变化平缓．随距弯月面距离的增加，温度呈降低趋势，然而在距结晶器出口附近出现回温现象．同时宽厚板坯连铸结晶器的热流密度和温度分布均有别于传统板坯连铸．关键词包晶钢；连铸；结晶器；热流密度；热性能分类号TF777．1Heatfluxandthermalbehaviorofwide—thickslabcontinuouscastingmoldsforperitecticsteelWANGWe

3、i—ling，CAIZhao—zhen，ZHUMiao—yong~SchoolofMaterialsandMetallurgy，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China圆Correspondingauthor，E—mail：myzhu@mail．neu．edu．cnABSTRACTBasedonmeasuredtemperaturebythermocouples．afiniteelementmodelofheattransferandanonlinearestimationmodelofheatfluxwerebuilt

4、foracontinuouscastingwide-thickslabmoldforperitecticstee1．Theheatfluxofthemoldwasinverselycomputedbyusingthemode1．Incomparisonwiththeaverageheatfluxcalculatedbyheatbalance，themodelwasprovedtobevalid．Thetemperaturedistributionofcooperplatesinthemoldwasanalyzedunderactualproductioncondit

5、ionsbythemode1．TheaveragedheatfluxiS1．141and1．119MW．m一forthewideandthenarrowface，respectively．Thetemperaturenearthemoldbackappearstobewavedwithamaximumdifierenceabout29．6℃．whereaspresentstobeflatfarawayfromthemoldback．Althoughthetemperaturedecreaseswiththeincreaseofthedistancebelowthem

6、eniscusitpicksupnearthemoldexit．TheheatfluxandtemperaturedistributionsofthemolddiferfroInthoseofconventionalslabmolds．KEYWoRDSperitecticsteel；continuouscasting；molds；heatflux；therma1properties连铸过程结晶器的热流密度分布是一个重要拟合实验数据得出热流密度与exp(一下)呈正比的关参数，反映了钢液凝固进程，如坯壳的生长、气系；Alizadeh等[5】通过引入冷却水温差，对Schw

7、—隙的状态和保护渣的润滑，并对连铸坯的表面质erdtfeger经验式[3】进行了进一步修正；Park等[0】利量产生直接的影响．为此，国内外研究者对此做了用热传导反算程序求解了薄板坯结晶器热流密度分大量的研究．Savage和Pritchard[1]率先开展了实布，并以Savage和Pritchard经验式[】进行拟合，同验研究，但仅较粗略地得出连铸结晶器的热流密时与热平衡获得的热流密度进行对比，验证了热流度与凝固时间丁的平方根成正比的关系；Davies密度方程的有效性．在国内，张炯明等[】采用边界等[2]、Schwerdtfeger[3]和Konishi等【]同