連鑄凝固傳熱時液相有效導熱系數的定量化

  連鑄過程(cheng)中,為方便、快捷甚至達到在線(xian)獲得(de)鑄坯(pi)內凝(ning)(ning)固進程(cheng)及其熱(re)(re)狀態(tai)信(xin)息,以(yi)對工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)進行實(shi)時優(you)化(hua)和調整,前人多(duo)通過建(jian)立(li)基于二維切片法的(de)非穩態(tai)凝(ning)(ning)固傳(chuan)熱(re)(re)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)來實(shi)現。對于該(gai)模(mo)型(xing)的(de)精確性(xing)和可靠性(xing)!在考慮鑄態(tai)鋼的(de)導(dao)熱(re)(re)系數(shu)和比(bi)熱(re)(re)容(rong)等(deng)熱(re)(re)物理(li)參(can)數(shu)非線(xian)性(xing)特性(xing)的(de)同時,冶(ye)金研究者還提(ti)出了(le)等(deng)效(xiao)(xiao)比(bi)熱(re)(re)容(rong)和液相(xiang)有效(xiao)(xiao)導(dao)熱(re)(re)系數(shu),以(yi)描述凝(ning)(ning)固過程(cheng)中潛熱(re)(re)的(de)釋放以(yi)及鑄坯(pi)內液相(xiang)對流(liu)對凝(ning)(ning)固傳(chuan)熱(re)(re)的(de)影響。

  科研(yan)工作者在已(yi)驗證的電磁-熱-溶質傳(chuan)輸耦合模型的基礎上,以某鋼(gang)廠同(tong)時裝配有M-EMS和F-EMS的方、圓(yuan)坯先進(jin)鑄機為研(yan)究對象,對二維切片凝固(gu)傳(chuan)熱模型中液相有效(xiao)導(dao)熱系數的放大倍數m值進(jin)行(xing)了定量(liang)化(hua)研(yan)究。

  結果表(biao)明,溶質再分配作用(yong)下,方、圓(yuan)坯(pi)凝固(gu)終點處的(de)鋼液(ye)液(ye)相線溫度較(jiao)浸入式水口入口處的(de)分別約(yue)下降(jiang)了(le)23.27和5.54℃;與二維(wei)切片模型(xing)相比,采用(yong)耦(ou)合模型(xing)計算時(shi),鑄(zhu)坯(pi)凝固(gu)終點位置分別后移了(le)1.8和0.9m;為保證同時(shi)準確獲取(qu)鑄(zhu)坯(pi)表(biao)面溫度分布狀態及(ji)其內(nei)(nei)部凝固(gu)終點位置,在(zai)本方、圓(yuan)坯(pi)工(gong)況下,二維(wei)切片模型(xing)中純液(ye)相和糊狀區內(nei)(nei)液(ye)相有效導熱系數(shu)放大倍數(shu)的(de)推薦值(zhi)范圍分別為2.2~2.4和1.1~1.2。